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科学家们找到了用声音看到单个细胞的方法

  据外媒报道,如果你是一名研究人员,想看看一个生物体中的几个细胞是如何表现的,这不是一项简单的任务。人体包含大约37万亿个细胞。那么,你如何在所有这些中监测几个微小的细胞?
  这项新技术利用了所谓的声学报告基因,Shapiro一直是该技术的先驱开发者。要了解声学报告基因,首先要知道报告基因是一个专门的DNA片段,研究人员可以将其插入生物体的基因组中,以帮助他们了解生物体正在做什么。从历史上看,报告基因是编码荧光蛋白的。例如,如果研究人员将这些报告基因中的一个“插入”到他们想要研究的基因旁边--例如,负责神经元发育的基因--这些神经元基因的激活也将产生荧光蛋白分子。当正确的光线照射在这些细胞上时,它们就会亮起来,有点像荧光笔可以标记书中的特定段落一样。
  不过这些荧光报告基因有一个很大的缺点:光不能很好地穿透活体组织。
  以前的成像技术依靠囊泡像被敲击的钟一样响起,而新技术使用更强的超声波,像气球一样"弹开"囊泡。Shapiro说:“在那一刻,囊泡产生了一个非常强烈的信号。然后囊泡破裂,停止产生信号。我们正在寻找那个小突起。”
  这个小突起是如此清晰,以至于研究人员可以很容易地检测到它,甚至在超声波穿透组织产生的所有背景噪音中。Shapiro说,最近关于攻击癌细胞的可注射细菌的工程菌株,或"肿瘤归宿"细菌的工作,创造了对追踪这些细胞的更好方法的需求,以了解它们在身体的哪个部位。研究人员表明,当这些细菌也被设计为携带气囊基因时,就有可能追踪单个细菌细胞,因为它们在被注入血液后进入并穿过了肝脏。
  Sawyer说,如果研究人员想用超声波来研究肠道微生物组的组成,这种敏感度是必要的,因为肠道微生物组一旦被破坏,会影响阿尔茨海默病和自闭症等疾病。
  他说:“你的肠道里有这么多种类的细菌,而且有些细菌非常罕见,你需要足够敏感的东西来观察身体深处的少数细菌。”
  弹出细胞内的囊泡会伤害细胞吗?Sawyer说:“简短的答案是否定的,长的答案是在大多数实际情况下也是否定的。在某些情况下,非常小的、拥有非常多的这些气体小泡的单个细菌细胞会受到伤害,但是如果其中几个细菌变得不那么有活力,这对细菌群体并没有什么影响。而在哺乳动物细胞中,我们没有看到负面的影响。”
  Shapiro和Sawyer正在为他们的研究追求两条道路。一条道路是在研究人员已经开发的基础上,创造更先进的成像技术。这将涉及工程和测试具有不同性质的新型囊泡,如更容易弹出的囊泡,或更坚固的囊泡,或更小的囊泡,可以适合较大的囊泡不能进入的地方。另一条道路是为他们开发的技术寻找实际应用。
  "在光学显微镜领域,有这种光学探针和显微镜方法的共同发展,如双光子显微镜和光片显微镜[两者都是荧光显微镜的类型],"Shapiro说。"Daniel 的论文是这些成像技术的超声类似物发展的一部分。"
  描述他们研究的论文——《超敏感的超声成像与信号解混的基因表达》,与8月6日发表在 《自然方法》 杂志上。共同作者包括化学工程专业的访问学者Avinoam Bar Zion;Arash Farhadi;生物工程专业的研究生Shirin Shivaei;化学工程专业的研究生Bill Ling;以及前加州理工学院的Audrey Lee-Gosselin。
  【来源:cnBeta.COM】

Nauka意外推动事件对国际空间站的未来具有深远意义据外媒报道,7月29日,拖延已久的俄罗斯科学实验舱Nauka自动跟国际空间站(ISS)对接,这是空间站近15年多来的重要里程碑,休斯顿和莫斯科的任务控制中心终于松了一口气。然而在几科学家开发血管涂层有望减少移植器官的排斥反应据外媒NewAtlas报道,当病人接受器官移植时,他们必须服用药物,以防止他们的免疫系统对器官产生排斥,而这些药物往往有严重的副作用。然而,由于一种新的血管涂层,未来有一天可能不再MIT研究员磁铁有助于改善对仿生假肢设备的控制麻省理工学院的研究人员正在研究帮助应对截肢的人控制高科技仿生假肢的方法。将仿生假肢带给全世界的人有几个主要的挑战,其中一个最具挑战性的挑战是改善假肢的可控性。目前,典型的假肢使用肌科学家开发纳米粒子在心脏病发作或中风前发出警报据外媒NewAtlas报道,心血管疾病是全球范围造成死亡的最主要原因,但如果有更好的早期预警系统,这个数字可以减少。一项新研究概述了这样一个系统,利用纳米粒子使动脉粥样硬化斑块发出研究空气和水中常见污染物损害人类粘膜系统和功能野火洪水和COVID19大流行病每天影响地球人口,对我们的健康和生活质量造成重大破坏,并且最引人注目。与这些明显威胁相比,人类遇到的空气和水污染威胁则缓慢上升,并且很容易被忽视,但NASA已基本确认哈勃故障原因出在电源控制单元上在服役30多年后,哈勃太空望远镜正面临着一次巨大的挑战。由于技术故障它在安全模式下已超过1个多月,本周三,美国宇航局表示在深入调查之后已经追踪到了问题的来源,基本可以确认问题出在电研究员创建一个精确的系统来计算运动中消耗的卡路里对于那些为了减肥而进行锻炼并注意饮食的人来说,其中一个挑战是确切地知道在运动中消耗了多少卡路里。有许多应用程序和可穿戴设备,如AppleWatch和Fitbit,声称可以显示运动中马斯克SpaceX即将把Starship及超重型火箭送入太空据外媒报道,近20年来,埃隆middot马斯克对SpaceX的愿景一直是发射一枚ldquo大火箭rdquo到火星。在接下来的几年里,这个计划中的飞行器被简单地称为ldquoBFRr天文学家发现一颗月球大小的白矮星正濒临死亡据外媒CNET报道,天文学家近日发现了一颗称为ZTFJ19011458的白矮星,其大小与月球相当,但质量几乎是太阳的1。4倍。这是天文学家发现的最小的白矮星之一。一系列的地面和天基NASA启动2021年企业家挑战赛以寻求创新想法据外媒报道,美国宇航局(NASA)已宣布启动其2021年ldquo企业家挑战赛rdquo(EntrepreneursChallenge),以邀请参赛者提出新的想法,从而产生新的仪器量子物理学有助于打散肿瘤DNA并摧毁癌细胞研究人员发现了一种使用新型碘纳米粒子来加强放射治疗的方法。当X射线照射到含有携带碘的纳米粒子的肿瘤组织上时,三天内就会引发癌细胞死亡。碘会释放出电子,打破肿瘤的DNA,导致细胞死亡
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