蛋白質如何幫助生物醫(yī)學成像

蛋白質如何幫助生物醫(yī)學成像?

安德烈：蛋白質是由氨基酸構成的分子。在我們的身體和所有生命形式中，蛋白質具有許多功能——例如，它們是讓細胞產(chǎn)生能量或接收信息的機器。在成像中，我們可以利用產(chǎn)生信號(例如光)的蛋白質來觀察活生物體內發(fā)生的情況。蛋白質的優(yōu)勢在于它們是遺傳編碼的，它們可以成為細胞或生物體的組成部分——與例如需要從外部添加的染料形成對比。在成像中，我們可以將其用于我們稱為標記的東西。標簽為長時間跟蹤不同狀態(tài)的細胞開辟了令人興奮的可能性，而不必干擾或損壞活組織。這允許我們，例如，

您設計的可轉換蛋白質的秘密是什么?

Andre：在不同顏色的光照射下，可切換標記蛋白可以改變它們的狀態(tài)，在我們的例子中是我們讀出的信號。分子機制就像一個微小的開關，可以將蛋白質的狀態(tài)從開啟變?yōu)殛P閉，并由此產(chǎn)生信號。在自然界中，這些蛋白質通常負責光依賴反應——例如植物朝向光的方向。

您在一種稱為光聲成像的方法中使用可切換蛋白質——那是什么?

安德烈：光聲成像——由 Vasilis Ntziachristos 在慕尼黑亥姆霍茲進行了世界領先的研究——是一種依賴于讀取光產(chǎn)生的超聲信號的成像方法。與其他成像技術相比，光聲成像已經(jīng)能夠提供更高的穿透深度、更高的分辨率和更大的視野。然而，對于許多研究問題，光聲學需要基因編碼的報告器和傳感器等工具。光開關標記蛋白可以在這方面提供幫助。在我們的研究中，光可切換信號使我們能夠通過使標簽閃爍來在其他信號的強烈背景下可視化少量細胞。你可以把它想象成海上暴風雨黑夜中的燈塔。在活生物體中可視化少數(shù)細胞的能力很重要，因為許多生物現(xiàn)象，尤其是在免疫系統(tǒng)中，依賴于少數(shù)細胞。我們的目標是有朝一日追蹤活生物體中的單個標記細胞并可視化它們的功能——以提高我們的知識，例如關于免疫系統(tǒng)或腫瘤發(fā)展的知識.

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