让分子在MRI下可见的新型蛋白传感器 ^{CEFR B2}

磁共振成像（MRI）自1970年代以来被广泛用于医学成像，因为它用磁场和无线电波获取图像，且不涉及电离辐射。尽管如此，传统MRI通常只能提供组织的解剖结构信息，而难以直接观测细胞内的分子活动。

加州大学圣塔芭芭拉分校的研究团队在Science Advances上发表论文，介绍了他们开发的一种模块化、遗传编码的蛋白质传感器。研究人员借助合成生物学方法，将水通道蛋白（aquaporin）作为跨膜通道，并与其他蛋白结合，构建出可互换的遗传电路，从而使分子活动在MRI下变得可检测。

研究者解释，MRI成像依赖于先使氢原子排列，再用无线电波产生图像。水分子本身是微小的“磁体”，通过控制水分子穿过细胞膜的速率和方式，可以让MRI信号对特定细胞或生物过程更有选择性。该系统被命名为MAPPER，并被证明可检测近十个子系统，而此前文献只报道过四或五个针对此类分析物的传感器。

团队表示，MAPPER有望在动物研究中实现连续成像，减少为获得内部测量而必须处死动物的需求。研究负责人希望这一模块化设计能加速其他团队开发新传感器，并将这些工具提供给神经科学家与发育生物学家。