La risonanza magnetica utilizza un campo magnetico e onde radio per allineare e rilevare gli atomi di idrogeno nel corpo, producendo immagini della struttura tissutale senza radiazioni ionizzanti. Tuttavia non fornisce direttamente informazioni sui processi molecolari all'interno delle cellule. Per affrontare questo limite, un team della UC Santa Barbara ha sviluppato un sensore modulare, codificato geneticamente e basato su proteine, capace di rendere visibile all'MRI l'attività molecolare.
Il sensore sfrutta l'acquaporina, che forma canali per l'acqua attraverso la membrana cellulare. Poiché l'MRI dipende dal comportamento degli atomi di idrogeno nell'acqua, controllare il flusso d'acqua attraverso le cellule può rendere il segnale MRI specifico per certe cellule o processi. I ricercatori hanno combinato acquaporina con altre proteine per costruire circuiti genetici intercambiabili e modulabili.
Il sistema è chiamato MAPPER (sonde modulari a base di acquaporina attivabili da proteasi per un rilevamento potenziato). L'articolo su Science Advances descrive quasi dieci sistemi che il metodo può rilevare, mentre la letteratura precedente riportava solo quattro o cinque sensori, ciascuno per un singolo analita. Il gruppo ritiene che il design a mattoni costitutivi agevolerà altri laboratori nello sviluppo di nuovi sensori, permettendo imaging continuo in studi sugli animali e riducendo la necessità di sacrifici. Mukherjee spera inoltre di formare studenti e rendere gli strumenti disponibili a neuroscienziati e biologi dello sviluppo. Fonte: UC Santa Barbara.
- Cancro
- Neurodegenerazione
- Infiammazione
Parole difficili
- risonanza magnetica — Tecnica che crea immagini usando magneti e onde radio
- radiazione ionizzante — Energia che può danneggiare atomi e tessutiradiazioni ionizzanti
- sensore — Dispositivo o elemento che rileva segnali biologicisensore modulare
- acquaporina — Proteina che forma canali per il passaggio d'acqua
- proteina — Macromolecola fatta da amminoacidi con funzioni varieproteine
- flusso — Movimento continuo di liquido in una direzioneflusso d'acqua
- circuito — Insieme di elementi genetici collegati tra lorocircuiti genetici
Suggerimento: passa il mouse o tocca le parole evidenziate nell’articolo per vedere definizioni rapide mentre leggi o ascolti.
Domande di discussione
- Quali vantaggi pratici potrebbe offrire un sensore modulare come MAPPER nella ricerca con modelli animali?
- In che modo il design a "mattoni costitutivi" può facilitare lo sviluppo di nuovi sensori in altri laboratori?
- Perché l'imaging continuo, reso possibile da questi sensori, può ridurre la necessità di sacrifici animali negli studi?
Articoli correlati
Un esame del sangue nei cani può prevedere la risposta al linfoma
Uno studio su cani con linfoma ha trovato segnali nel sangue che predicono la risposta al trattamento. I ricercatori hanno identificato geni legati a una sopravvivenza migliore o peggiore e hanno messo a punto un semplice test.
Come il toporagno riduce il cervello per l'inverno
Due studi spiegano come il toporagno comune eurasiatico (Sorex araneus) riduca il cervello e altri organi in inverno per risparmiare energia. I lavori collegano cambiamenti genetici e riarrangiamenti cromosomici a questo fenomeno stagionale.
Studio mostra come cambia l'attività del cervello durante il giorno
Nuovi metodi sperimentali e computazionali usati su topi rivelano, a singola cellula, uno spostamento dell'attività dal centro del cervello verso la corteccia nel corso del ciclo quotidiano. I ricercatori sperano di trovare firme della fatica adattabili anche a dati umani.
