杜克大學(xué)和阿爾伯特愛(ài)因斯坦醫(yī)學(xué)院的生物醫(yī)學(xué)和基因工程師開(kāi)發(fā)了一種方法來(lái)改變成像中小鼠組織的顏色，以更好地可視化其內(nèi)部生理學(xué)。
該方法將幫助研究人員隔離和消除生物醫(yī)學(xué)圖像中的強(qiáng)背景噪聲源，使他們能夠通過(guò)一種稱為光聲成像的快速發(fā)展的成像技術(shù)，前所未有地觀察、影響和成像生物過(guò)程。該研究發(fā)表在 5 月 19 日的《自然通訊》雜志上。
顧名思義，光聲成像 (PA) 使用光和聲來(lái)捕捉全身細(xì)胞、器官和其他組織的詳細(xì)圖像。成像過(guò)程將一束激光發(fā)射到組織深處，導(dǎo)致細(xì)胞瞬間升溫并膨脹。這會(huì)產(chǎn)生一種超聲波，提供有關(guān)目標(biāo)組織和細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和成分的信息，這些信息可以轉(zhuǎn)化為高分辨率圖像。
但是，雖然光聲成像的超聲成分允許工程師比傳統(tǒng)成像更深入地觀察組織，但它也帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題：背景噪聲。
杜克大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程助理教授姚俊杰說(shuō)：“如果我們想對(duì)腫瘤如何生長(zhǎng)或縮小之類的圖像進(jìn)行成像，我們很難看到任何重要的東西，因?yàn)閬?lái)自流動(dòng)血液的背景超聲信號(hào)會(huì)淹沒(méi)一切。”“這就像試圖在白天觀察星星——來(lái)自太陽(yáng)的光壓倒了所有其他光源。”
新的基因工程小鼠模型由 Yao 和愛(ài)因斯坦遺傳學(xué)教授 Vladislav Verkhusha 開(kāi)發(fā)
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，Verkhusha 和他的團(tuán)隊(duì)將一種專門的光敏感光器引入了他們的小鼠模型的細(xì)胞中，稱為 BphP1。BphP1 通常存在于細(xì)菌中，通常用作基于光的研究工具，因?yàn)楫?dāng)它被特定波長(zhǎng)的光照射時(shí)，它可以在靜默和活躍狀態(tài)之間切換。這些光敏蛋白可用于光聲成像，因?yàn)樗鼈兛梢耘c膽綠素結(jié)合得特別好，膽綠素是一種在組織中大量出現(xiàn)但很少出現(xiàn)在血細(xì)胞中的分子。
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