חוקרים ביפן פיתחו טכנולוגית דימות מולקולארית חדשה המאפשרת להם לצפות בביו-מתכות ובביו-מולקולות בו זמנית בעכבר חי. הטכנולוגיה החדישה תאפשר לחוקרים לבחון את יחסי הגומלין המורכבים שבין יסודות מתכת לבין מולקולות שונות ביצורים חיים.
יסודות מתכת ומולקולות שונות מגיבים ביניהם בגוף, אולם צפייה בהם יחדיו היוותה מאז ומתמיד אתגר גדול. חוקרים מהמרכז ע”שRIKEN לטכנולוגיות במדעי החיים ביפן פיתחו טכנולוגית דימות מולקולארית חדשה המאפשרת להם לצפות בביו-מתכות ובביו-מולקולות בו זמנית בעכבר חי. הטכנולוגיה החדישה תאפשר לחוקרים לבחון את יחסי הגומלין המורכבים שבין יסודות מתכת לבין מולקולות שונות ביצורים חיים.
יסודות מתכת כגון אבץ, ברזל ונחושת נמצאים בכמויות מזעריות בגוף והם בעלי תפקיד חשוב בתהליכים ביולוגיים רבים מספור, לרבות ביטוי גנים, העברת אותות ותגובות מטבוליות. חריגות בהתנהגותם של יסודות אלו לרוב משקפת חריגות בביו-מולקולות הקשורות אליהם, כך שבדיקתם יחדיו יכולה לספק תובנות רבות באשר לתהליכים ביולוגיים רבים.
ניתן לצפות בביו-מולקולות ביצורים חיים בעזרת שיטה המכונה “טומוגרפיה ע”י פליטת פוזיטרונים” (PET), טכניקה של הדמיה רפואית המתבצעת ע”י הזרקת חומר עתיר פוזיטרונים לגוף והדמיית קרני הגאמא הנפלטות ממנו. חוקרים מהמרכז ע”שRIKEN לטכנולוגיות במדעי החיים ביפן פיתחו מצלמת דימות הפועלת על בסיס קרינת גאמא המסוגלת לאתר את קרני הגאמא הנפלטות מיסודות ביו-מתכתיים בגוף ובדיקת התנהגותם.
אב-הטיפוס שלהם מהדור השני, המכונה GREI-II ואשר פורסם בכתב העת המדעיthe Journal of Analytical Atomic Spectrometry, מאפשר לחוקרים לצפות במספר ביו-מתכות באופן המהיר פי עשרה יותר מאשר היה ידוע בתחום, וכן לעשות זאת בו-זמנית במצומד עם שיטת ה-PET. במחקרם הצליחו המדענים לצפות בשני חומרים רדיואקטיביים שהוזרקו לעכבר שבו יש גידול סרטני, יחד עם נוגדן לטיפול בגידול המסומן בחומר כימי הניתן לצפייה ב-PET, כאשר שניהם בתוך הגוף של העכבר החי. שיטה חדשנית ומהפכנית זו צפויה לספק תובנות חדשות באשר ליחסי הגומלין שבין יסודות ביו-מתכתיים לבין ביו-המולקולות המגיבות איתם, והמעורבות שלהם במחלות כגון סכרת וסרטן.
