新技術(shù)讓干細胞無法遁形
日期:2011-06-09 08:10:30
要想實現(xiàn)這個目的,就需要觀察干細胞進入活體后的情況,當然科學家們也可以進行非活體細胞的觀測,通過組織學來分析,但是這并不能反應真實的問題。
目前研究人員利用了一些先進的成像方法觀測動物,甚至病患體內(nèi)的情況,追蹤干細胞在組織中的變化,其中一些技術(shù)主要依賴于干細胞攜帶的標記物,另外一些技術(shù)則利用遺傳標記,來確保細胞保持活力,能表達蛋白。
每種方法都有其優(yōu)點和缺點,這主要取決于研究問題,研究人員可以把不同的方法技術(shù)結(jié)合起來,近期The Scientist就總結(jié)了4種這方面的新技術(shù)。
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)
磁共振成像是一種利用人體組織中某種原子核的核磁共振現(xiàn)象,將所得射頻信號經(jīng)過電子計算機處理,重建出人體某一層面的圖像的診斷技術(shù)。這項技術(shù)最開始是在1978年德國的科學家研發(fā)的,之后用于臨床,主要用途是檢測頭部,脊柱等處的病變情況,可以獲取人腦不同區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)和功能信息,對于神經(jīng)外科醫(yī)生,心理醫(yī)生了解腦部功能和代謝過程具有重要的意義。
來自斯坦福大學醫(yī)學院的神經(jīng)科學專家Marcel Daadi研究組在嘗試利用干細胞修復患有帕金森癥病患的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),幫助這些病患能自由正常的活動,其中的一個早期步驟就是檢測神經(jīng)干細胞一旦移植到卒中(stroke)大鼠大腦中,會如何變化。
為了完成這一分析步驟,研究人員采用了生物發(fā)光檢測和MRI兩種方法來追蹤移植入大鼠大腦中的人類神經(jīng)干細胞。首先研究人員在細胞中添加了微小的磁珠——許多細胞類型都能很容易添加這些超順磁性氧化鐵微粒(superparamagnetic iron oxide,SPIO),用于磁共振成像顯示,之后研究人員又利用生物發(fā)光成像技術(shù)確認干細胞確實存活下來了。
這種技術(shù)的分辨率是0.01-1.5mm,優(yōu)點主要是分辨率高,有助于研究人員分析卒中的位置,而且MRI用到的SPIO是FDA批準使用的藥物,因此可以用于人類。另外一個方面,MRI可以在手術(shù)室操作,臨床醫(yī)生能借助這一技術(shù)精確找到SPIO標記細胞的位置。
當然這種方法也存在其缺點,比如靈敏度低,以及不能有效的識別細胞的活力,也就是說,死亡幾個星期的細胞依然還會干擾分析。而且有時巨噬細胞會吞噬SPIO,導致假陰性。
在實驗材料方面,來自安捷倫的全球業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Rob Robinson推薦,臨床前成像可以使用一種9.4 Tesla magnet(Tesla是磁通量密度或磁感應強度的國際單位制導出單位),這樣的儀器根據(jù)其大小不同,價格大約在150萬到300百萬美元之間,一些研究所,醫(yī)院和醫(yī)學院都有。
而在臨床方面,AMAG制藥公司(主要產(chǎn)品之一是治療貧血的藥物Feraheme)提供磁性微粒,Miltenyi Biotec公司也有右旋糖酐鐵(iron dextran)磁珠,用于細胞分離。除此之外BioPAL和Genovis也推出實驗用SPIO,大約200-500美元/2ml。
另外,也可以在目前已有的MRI成像技術(shù)上進行改進,比如采用全氟化碳(Perfluorocarbon)微粒,或者MRI其它報告基因。
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