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新技术革新致癌基因研究方式:虚拟组织学实现高分辨率三维胚胎成像

2006-04-30 15:13 杨遥 生物通 阅读 0
核心摘要: 美国德克萨斯州大学健康科学中心和犹他州大学的研究人员发明了一种快速、高分辨率的三维立体小鼠胚胎成像技术——虚拟组织学。该技术通过完整胚胎染色和高分辨率X线断层摄影,结合计算机分析,能够迅速检测胚胎发育异常和癌症基因功能,革新了出生检测和动物模型中癌症基因研究的方法。研究发表于《公共科学图书馆》,并有望用于日用品安全性检测。

虚拟组织学成像示意图

美国德克萨斯州大学健康科学中心(University of Texas Health Science Center)和犹他州大学的研究人员通过合作研究,发明出了一种快速的、高分辨率的三维立体小鼠胚胎成像(可视化)技术。这种技术将革新出生检测和动物模型中癌症基因研究的方法。研究的结果公布在4月28日的《公共科学图书馆》(Public Library of Science)网站上。

这种叫做“虚拟组织学”(Virtual Histology)的新工具已经使研究人员能够研究小鼠胚胎并更为迅速地注意到发育的异常状况,其中包括幼年的癌症。在美国,每年有15万个婴儿携带先天缺陷降生,可能的原因包括基因异常、环境刺激以及药物和化学物质的接触。

德州大学CCRI的Charles Keller博士目前致力于研究改善两种儿童癌症的治疗方法。通常,利用小鼠胚胎来确定特定癌症类型中在发育过程中被调节的基因的作用,是一项非常耗费时间精力的事情。通过与工程师和计算机专家合作,Keller的研究组发现了一种能够更迅速、更精确地确定基因改变胚胎及其先天缺陷的方法。

传统的组织学方法包括将胚胎包埋在蜡中、染色和观看玻片,然后利用想象力来重新构建胚胎的三维结构,从而了解相关的生物学信息。而利用这种新方法,完整的胚胎能够被染色以区分出组织(器官、发育中的骨骼和软组织),并且能够进行高分辨率的X线断层摄影(tomography)。计算机方法能够用于分析胚胎的器官缺陷。

除了能够用于分析致癌基因功能的研究,Keller博士还表示这种技术可用于我们日用品安全性的检测。虚拟组织学的适时突破,使得美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)近期宣布将进行小鼠基因组中25000个基因的分别敲除实验。而成像仪器和软件工具的进步将帮助人类以空前的透明度了解哺乳动物发育的基因基础。

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