发光细胞让透视动物成为可能

图片来源：ESO/M. Kornmesser

中国科学报讯 受萤火虫发光的启发，科学家创建了可在动物体内深处看得见的荧光细胞，它们有一天或可被用于医学成像。

萤火虫的发光依赖于荧光素酶和化合物萤光素的反应，科学家已经对其作出改变进而形成一种近红外光，它可以穿过动物的身体组织。然而，自然界的荧光素酶却不能与这种新化合物很好地匹配，为此科学家希望改善它。

研究人员创建了存在随机变异的荧光素酶的版本，并将其植入细菌内部，他们向其喷射了合成的荧光素化合物形成闪光。接下来，研究人员把这种酶从最亮的发光细菌上剥离开来，并反复重复这一过程。经过21代之后，科学家最终用一种新的优化酶与合成化合物发生反应。

当他们把可表达这种新酶的细胞与合成化合物一起注射到小鼠血液中后，其形成的光照亮了小鼠的身体组织，并且可在小鼠体外用一台红外相机捕捉到。即便是单个细胞寄宿在小鼠肺部也足以产生可分辨的光点，研究人员近日在《科学》杂志上报告了这一成果。

该团队还把这种酶的基因直接植入一只狨猴的神经元内，1年后，他们仍可在其脑区观测到这种生物闪光。未来这一新成像技术可让医生跟踪移植细胞或是监测肿瘤的发展，而所有这些将不再需要侵入性的手术。