新技术让干细胞无法遁形

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干细胞可以用于传递抗肿瘤药物，修复受损大脑，甚至不完整的心脏（理论上），但是首先科学家们需要了解如何将这个“万事通”放到需要它们的地方，并且确保这些细胞能存活，完成我们要求的任务。 要想实现这个目的，就需要观察干细胞进入活体后的情况，当然科学家们也可以进行非活体细胞的观测，通过组织学来分析，但是这并不能反应真实的问题。 4 A0 }' X' f+ L. H, a& I4 h$ x% {

) }1 c9 |+ m+ J; o7 f$ H  `目前研究人员利用了一些先进的成像方法观测动物，甚至病患体内的情况，追踪干细胞在组织中的变化，其中一些技术主要依赖于干细胞携带的标记物，另外一些技术则利用遗传标记，来确保细胞保持活力，能表达蛋白。
6 }1 \4 Q2 X& Y4 \7 d8 M每种方法都有其优点和缺点，这主要取决于研究问题，研究人员可以把不同的方法技术结合起来，近期The Scientist就总结了4种这方面的新技术。; ]- k4 [  B0 f0 C8 m' G
磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）
# h% B2 q7 a& k0 M9 t! i磁共振成像是一种利用人体组织中某种原子核的核磁共振现象，将所得射频信号经过电子计算机处理，重建出人体某一层面的图像的诊断技术。这项技术最开始是在1978年德国的科学家研发的，之后用于临床，主要用途是检测头部，脊柱等处的病变情况，可以获取人脑不同区域的组织结构和功能信息，对于神经外科医生，心理医生了解脑部功能和代谢过程具有重要的意义。2 a$ n( L4 ]3 w" O5 l9 l
来自斯坦福大学医学院的神经科学专家Marcel Daadi研究组在尝试利用干细胞修复患有帕金森症病患的神经网络，帮助这些病患能自由正常的活动，其中的一个早期步骤就是检测神经干细胞一旦移植到卒中（stroke）大鼠大脑中，会如何变化。2 d# ?7 \4 E" l9 p9 C. Q
为了完成这一分析步骤，研究人员采用了生物发光检测和MRI两种方法来追踪移植入大鼠大脑中的人类神经干细胞。首先研究人员在细胞中添加了微小的磁珠——许多细胞类型都能很容易添加这些超顺磁性氧化铁微粒（superparamagnetic iron oxide，SPIO），用于磁共振成像显示，之后研究人员又利用生物发光成像技术确认干细胞确实存活下来了。
) h; E- [0 I& c, q+ z! O, i& s这种技术的分辨率是0.01-1.5mm，优点主要是分辨率高，有助于研究人员分析卒中的位置，而且MRI用到的SPIO是FDA批准使用的药物，因此可以用于人类。另外一个方面，MRI可以在手术室操作，临床医生能借助这一技术精确找到SPIO标记细胞的位置。  P0 e# [( N9 q% k' P: d( w4 F
当然这种方法也存在其缺点，比如灵敏度低，以及不能有效的识别细胞的活力，也就是说，死亡几个星期的细胞依然还会干扰分析。而且有时巨噬细胞会吞噬SPIO，导致假阴性。" x2 t: Q2 z9 \$ ]) z
在实验材料方面，来自安捷伦的全球业务发展经理Rob Robinson推荐，临床前成像可以使用一种9.4 Tesla magnet（Tesla是磁通量密度或磁感应强度的国际单位制导出单位），这样的仪器根据其大小不同，价格大约在150万到300百万美元之间，一些研究所，医院和医学院都有。3 p6 _# w8 G- w
而在临床方面，AMAG制药公司（主要产品之一是治疗贫血的药物Feraheme）提供磁性微粒，Miltenyi Biotec公司也有右旋糖酐铁（iron dextran）磁珠，用于细胞分离。除此之外BioPAL和Genovis也推出实验用SPIO，大约200-500美元/2ml。
' |7 m1 r3 o2 ]0 n" B另外，也可以在目前已有的MRI成像技术上进行改进，比如采用全氟化碳（Perfluorocarbon）微粒，或者MRI其它报告基因。0 \0 d! k$ b! X$ x% W
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