Phương pháp nhìn xuyên thấu nội tạng

Các nhà nghiên cứu Trường Y học Albert Einstein, Đại học Yeshiva vừa phát triển thành công loại protein huỳnh quang đầu tiên giúp nhìn xuyên thấu các bộ phận bên trong cơ thể động vật sống mà không cần dùng dao mổ hay các thiết bị chụp quét vốn đi kèm tác dụng phụ hoặc có nguy cơ tăng mức tiếp xúc với phóng xạ.

Phương pháp soi cơ thể mới này là một bước tiến lớn đối với khoa giải phẫu y học. Chẳng hạn, phương pháp này giúp các bác sĩ có thể không “xâm phạm” đến cơ thể người bệnh mà vẫn kiểm tra được quá trình diễn tiến của các khối u, để đánh giá mức độ hữu hiệu của các liệu pháp điều trị chống ung thư.

Phương pháp nhìn xuyên thấu nội tạng
Tế bào gan trong con chuột thí nghiệm phát sáng khi có protein huỳnh quang iRFP.
Ảnh: Trường Y Albert Einstein.

Đối lập với các phương pháp chụp quét toàn thân khác, phương pháp soi bằng protein huỳnh quang không đi kèm với nguy cơ tiếp xúc phóng xạ và cũng không cần sử dụng các tác nhân làm tăng độ tương phản của hình ảnh.

Loading...

Hơn 20 năm qua, các nhà khoa học đã sử dụng nhiều loại protein huỳnh quang có màu, chiết xuất từ sứa và san hô để làm sáng các tế bào cùng phân tử của tế bào bên trong cơ thể động vật sống. Tuy nhiên, sử dụng các phương pháp soi huỳnh quang để chiếu nội tạng động vật sống luôn gặp thách thức lớn.

Nguyên nhân là vì hemoglobin trong máu động vật hấp thụ các bước sóng xanh lục, xanh lam, đỏ và những bước sóng khác được dùng để kích thích các protein huỳnh quang thông thường. Hemoglobin cũng hấp thụ bất kì bước sóng nào phát ra từ protein khi chúng phát sáng.

Để vượt qua trở ngại này, Vladislav Verkhusha, tiến sĩ khoa giải phẫu và sinh học cấu trúc tại phòng thí nghiệm Einstein và tiến sĩ Grigory Filonov, tác giả của bài viết này, đã thiết kế ra một protein huỳnh quang chiết xuất từ chất nhận ánh sáng phytochrome. Protein huỳnh quang dựa trên phytochrome mới này, có tên iRFP, vừa hấp thụ lại vừa phát ra ánh sáng đối với các tia gần tia hồng ngoại của vạch quang phổ.

Trong thí nghiệm cụ thể, các nhà khoa học đã đưa protein huỳnh quang vào một lá gan chuột – lá gan vốn là cơ quan đặc biệt khó soi chụp bởi dung lượng máu trong cơ quan này tương đối cao. Các phân tử virus Adenovirus có chứa gien của iRFP được tiêm vào các con chuột. Khi các virus và các gien này di chuyển vào tế bào gan, các tế bào gan sẽ sản sinh ra protein iRFP.

Những con chuột thí nghiệm sau đó được tiếp xúc với các ánh sáng gần tia hồng ngoại và nhờ đó có thể soi thấu lá gan nhờ ánh sáng huỳnh quang phát ra. Huỳnh quang của gan những con chuột thí nghiệm được dò tìm lần đầu tiên vào ngày thứ hai sau khi tiêm gien chứa iRFP. Huỳnh quang này sáng rõ nhất vào ngày thứ 5.

Các thí nghiệm sau đó chứng minh protein huỳnh quang iRFP vô hại đối với cơ thể.

Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra iRFP hữu hiệu hơn nhiều các loại protein huỳnh quang khác vốn được quảng cáo giúp soi chiếu gan của các loài động vật sống”, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Grigory Filonov tại phòng thí nghiệm, chủ tờ tạp chí Nature Biotechnology cho biết. “iRFP không chỉ sản sinh nhiều ánh sáng sáng hơn, với cường độ tương phản cao hơn những loại protein khác mà còn rất ổn định trong thời gian dài. Chúng tôi tin rằng nó sẽ được sử dụng rộng rãi đối với việc soi toàn thân”.

Tiến sĩ Filonov cũng lưu ý, phương pháp soi protein huỳnh quang không tiềm tàng nguy cơ phóng xạ thường đi kèm với các phương pháp chụp cắt lớp vi tính (CT) và chụp bằng những tia thông thường. Hơn nữa, không giống như phương pháp chụp cộng hưởng từ (MRI) đôi khi cần tiêm thêm tác nhân tương phản vào bên trong cơ thể, để khiến nội tạng trông rõ hơn; phương pháp soi iRFP không cần sử dụng thêm tác nhân tương phản nào, vì có độ tương phản mạnh.

Kết quả được công bố trên phiên bản điện tử tạp chí Nature Biotechnology ngày 17/7 vừa qua.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Những người không nên ăn bánh chưng trong những ngày Tết

Những người không nên ăn bánh chưng trong những ngày Tết

Bánh chưng là thực phẩm không thể thiếu trong những ngày Tết cổ truyền tại Việt Nam. Đây là loại thức ăn có nhiều chất dinh dưỡng nhưng không phải ai cũng nên ăn món này.

Đăng ngày: 28/01/2019
Ăn bánh chưng bị mốc dễ nhiễm độc tố gây ung thư

Ăn bánh chưng bị mốc dễ nhiễm độc tố gây ung thư

Nhiều người có thói quen gọt bỏ phần ngoài mốc trước khi chiên ăn mà không biết rằng thực phẩm mốc sinh ra độc tố aflatoxin có thể gây ung thư.

Đăng ngày: 28/01/2019
Cách bảo quản bánh chưng ngày Tết thơm ngon

Cách bảo quản bánh chưng ngày Tết thơm ngon

Bánh chưng là món ăn ngon truyền thống, tương đối cân bằng các nhóm thực phẩm (glucid, protein, lipid) và giàu dinh dưỡng.

Đăng ngày: 28/01/2019
Nghe nhạc trong lúc làm việc giúp khai thông tâm trí, mở mang sáng tạo?

Nghe nhạc trong lúc làm việc giúp khai thông tâm trí, mở mang sáng tạo?

Theo Futurism, nhiều người thường cảm nhận âm nhạc giống như một chất xúc tác tuyệt vời cho tâm trạng khi làm việc.

Đăng ngày: 24/10/2018
Lợi ích của nước ép thơm, dứa, khóm

Lợi ích của nước ép thơm, dứa, khóm

Dứa, thơm, khóm có đặc tính kháng viêm, chữa lành vết bầm tím và làm giảm đau viêm khớp. Nó cũng hỗ trợ rất tốt cho việc tiêu hóa.

Đăng ngày: 18/10/2018
Cảnh giác với vật dụng làm từ nhựa đen: Chúng có thể là rác điện tử tái chế chứa kim loại nặng

Cảnh giác với vật dụng làm từ nhựa đen: Chúng có thể là rác điện tử tái chế chứa kim loại nặng

Liệu các chất độc hại trong rác thải điện tử có len lỏi vào thực phẩm, hay được hấp thụ qua da để vào cơ thể con người hay không?

Đăng ngày: 22/07/2018
Chữa lành tổn thương tim ở trẻ sơ sinh nhờ cấy ghép ty lạp thể

Chữa lành tổn thương tim ở trẻ sơ sinh nhờ cấy ghép ty lạp thể

Công nghệ mới do các bác sĩ tại Bệnh viện nhi Boston phát triển, hứa hẹn sẽ đem đến cơ hội sống bình thường, khỏe mạnh cho rất nhiều trẻ sơ sinh bị tổn thương tim.

Đăng ngày: 22/07/2018
Tiêu điểm
Khoa Học News