طور الباحثون في اليابان تقنية جديدة للتصوير الجزيئي تسمح لهم بمراقبة المعادن الحيوية والجزيئات الحيوية في وقت واحد في فأر حي. ستسمح التكنولوجيا المتطورة للباحثين بفحص العلاقات المتبادلة المعقدة بين العناصر المعدنية والجزيئات المختلفة في الكائنات الحية.
تتفاعل العناصر المعدنية والجزيئات المختلفة مع بعضها البعض في الجسم، لكن مراقبتها معًا كانت دائمًا تحديًا كبيرًا. قام باحثون من مركز RIKEN لتقنيات علوم الحياة في اليابان بتطوير تقنية جديدة للتصوير الجزيئي تسمح لهم بمراقبة المعادن الحيوية والجزيئات الحيوية في وقت واحد في فأر حي. ستسمح التكنولوجيا المتطورة للباحثين بفحص العلاقات المتبادلة المعقدة بين العناصر المعدنية والجزيئات المختلفة في الكائنات الحية.
توجد العناصر المعدنية مثل الزنك والحديد والنحاس بكميات ضئيلة في الجسم وتلعب دورًا مهمًا في عدد لا يحصى من العمليات البيولوجية، بما في ذلك التعبير الجيني ونقل الإشارات والتفاعلات الأيضية. غالبًا ما تعكس الشذوذات في سلوك هذه العناصر شذوذات في الجزيئات الحيوية المرتبطة بها، لذا فإن فحصها معًا يمكن أن يوفر العديد من الأفكار حول العديد من العمليات البيولوجية.
من الممكن ملاحظة الجزيئات الحيوية في الكائنات الحية باستخدام طريقة تعرف باسم "التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني" (PET)، وهي تقنية تصوير طبي تتم عن طريق حقن مادة غنية بالبوزيترونات في الجسم وتصوير أشعة غاما المنبعثة منه. طور باحثون من مركز RIKEN لتقنيات علوم الحياة في اليابان كاميرا تصوير تعتمد على إشعاع جاما قادرة على اكتشاف أشعة جاما المنبعثة من العناصر المعدنية الحيوية في الجسم واختبار سلوكها.
نموذجهم الأولي من الجيل الثاني، المعروف باسم GREI-II والذي تم نشره في المجلة العلمية Journal of Analytical Atomic Spectrometry، يسمح للباحثين بمراقبة عدد من المعادن الحيوية أسرع بعشر مرات مما كان معروفًا في هذا المجال، والقيام بذلك في وقت واحد بالتزامن مع طريقة PET. وتمكن العلماء في دراستهم من ملاحظة مادتين مشعتين تم حقنهما في فأر مصاب بورم سرطاني، إلى جانب جسم مضاد لعلاج الورم يسمى بمادة كيميائية مرئية من خلال PET، وكلاهما داخل جسم الفأر الحي. ومن المتوقع أن توفر هذه الطريقة المبتكرة والثورية رؤى جديدة حول العلاقات المتبادلة بين العناصر المعدنية الحيوية والجزيئات الحيوية التي تتفاعل معها، ومدى مشاركتها في أمراض مثل السكري والسرطان.
