研究人员设计的生物手电筒使用虾的发光能力

使用自然发光的深海能力虾,UNC Lineberger综合癌症中心的研究员和一组科学家开发出一种新的成像工具来帮助癌症研究人员更好地追踪肿瘤发展和治疗反应。

研究人员描述了设计和工程的新生物荧光成像工具叫做“LumiFluor”在《华尔街日报》发表的一项研究癌症研究。他们的设计适应酶从深海虾Oplophorus gracilirostris。虾通常使用这种酶,称为荧光素酶,发出一团发光的蓝色光来迷惑捕食者。

“我们设计了一个成像工具,为研究人员提供了一种方式能够更容易地探测到癌细胞,并且重要的是,在不同的阶段的肿瘤发展说:“该研究的资深作者安东尼奥“托尼”阿梅里奥博士UNC Lineberger成员和助理教授在北卡罗莱纳大学牙科学院的。“这提供了一个机会更好地衡量治疗反应和更有效地设计新的治疗干预。”

在这项研究中,研究人员表明,这个新工具产生强烈的光,是一个高度敏感的工具,将有用的临床前研究在老鼠身上测试抗癌药物的有效性。

“其他生物荧光成像工具和已使用多年,但现在我们有数量级的更敏感,这意味着你可以获得信息之前一个试验性药物的有效性,”阿梅里奥说。

具体地说,他们的设计与其他成像技术克服了一个问题,通常使用荧光蛋白质,必须“疯狂的”等外部光源激光才能产生光。这些外部光源可以破坏组织和引起其他分散光线产生。

“我们已经成功地利用修改Oplophorus荧光素酶的发光特性可以利用生成光打开荧光蛋白,”阿梅里奥说。

LumiFluor系统利用酶反应由深海虾产生光,并结合第二个荧光蛋白光吸收,然后释放以不同的波长。因为这个性质,能够创建版本的LumiFluor发出明亮的绿色或橙色的光。这些波长的光可以更有效地穿透组织。因为酶反应需要一个底物,这是一个分子,激活反应,LumiFluor系统可以像生物一样开启或关闭手电筒通过控制衬底的可用性。

研究人员曾与结构生物学家一起“胶水”两个组件,然后测试他们的组合系统的亮度与深海虾酶。他们发现LumiFluor至少10倍比深海虾酶,并能更好的穿透组织。他们的系统容易发现肿瘤细胞的位置,包括那些已经转移。

”有很多兴趣日增发光光源对于各种令人兴奋的应用程序,”阿梅里奥说。

临床前研究老鼠之外,阿梅里奥说,他们认为,工具可以用于一系列应用程序,包括努力帮助医生更好地确定肿瘤的边缘。

阿梅里奥实验室中使用这些新的发光工具研究唾腺癌以及其他头部和颈部癌症为了更好的理解疾病的早期阶段。

”在我们的头部和颈部癌症的临床前模型,如果我们能够更好的理解疾病的早期阶段,可能我们可以使用此信息来确定一个生物标记允许我们诊断疾病在人类患者比平时早,”阿梅里奥说。

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