基因编码分子探针

　　

　8月21日下午，应武汉物数所超灵敏磁共振创新组周欣研究员的邀请，美国加州大学伯克利分校Miller Institute & Bioengineering的Mikhail Shapiro博士来所进行学术访问，并作了题为Genetically encoded reporters for MRI imaging of gene expression and molecular signaling的学术报告。

　　报告中，Shapiro博士在简要介绍了分子探针（molecular sensor）应用于无损磁共振成像（non-invasive MRI）中的基本原理之后，提出了基因编码分子探针（genetically encoded reporters）的概念，并阐明了其优越性。

　　Shapiro博士通过生物工程的方法，发展出一种对检测神经传递素多巴胺具有特异性的，构建出一类能检测多巴胺的MRI传感器，成功实现了对大鼠大脑内多巴胺分泌进行1H MRI成像，并达到了毫摩尔量级的灵敏度。另外，他将修饰过的人体铁蛋白自组装到多功能纳米探针上，此种探针对神经信号激酶PKA有着灵敏的响应，从而发展了一种新型MRI探针。在这部分的工作中，他将基因工程改造过的生物分子探针成功的应用到了MRI分子影像学中。

　　随后，Shapiro博士介绍了将超极化Xe与蛋白探针结合来提高MRI灵敏度的最新工作。他从光敏的细菌中提取了一种活性蛋白，该蛋白能形成能吸附Xe的纳米级气囊，并以此作为Xe MRI的分子探针，从而将129Xe MRI探测灵敏度提高到皮摩尔量级，比传统的1H MRI灵敏度增强了10000倍以上。

　　Shapiro博士的报告引起了与会老师和同学的极大的兴趣，报告后的热烈讨论持续了40余分钟。Shapiro博士现在是美国加州大学伯克利分校的米勒研究员，主要从事新型的大脑无损分子成像方面的研究。曾在Nature Biotechnology和 Nature Communications等杂志上发表多篇文章。2010年被Technology Review杂志评为全球35岁以下Top 35名创新者（innovator）之一。此次来访，旨在借助武汉物数所最新研制的超极化Xe的MRI平台开展前沿的研究工作。