科学家使用成像方法来识别治疗靶点并提高药物的疗效。本文列举了影像技术发展的五个新方向。
在药物研发过程中，研究人员需要了解人类疾病的潜在机制以及治疗如何影响疾病，从而改进治疗方法。影像技术使科学家能够更有效地研究药物，使药物更有效。在这里，我们研究成像的五个新的发展方向。
1.STED显微镜下的MitoPB黄标记分子
作为对营养缺乏的反应，线粒体融合在一起并增加嵴的数量。从延迟序列的框架来看，它表明两个分离的线粒体融合在一起形成一个单一的线粒体。线粒体的外膜是看不见的:我们看到内膜融合在一起。从延迟序列的框架来看，它表明单个线粒体中的两个脊融合在一起。刻度代表2mm。
日本名古屋大学转化生物分子研究所领导的研究开发了一种称为MitoPB Yellow的标记分子，用于STED显微镜。
这种分子被线粒体内膜吸收，在STED光束下有很长的寿命，这使研究人员能够观察细胞中的过程。根据研究人员的说法，这可能会导致防止细胞死亡的治疗方法。
他们解释说，延迟的图像序列很难捕捉，因为标记的分子通常在强烈的STED光束和荧光下降解。受损的标记分子也可能对细胞有毒。不过使用MitoPB黄技术可以消除这些问题。
研究小组建议，这种方法也可以用单个sted激光器进行多色STED成像。
为了证明他们的技术，研究人员在已知的导致结构变化的条件下，将线粒体与MitoPB黄放在一起。该小组制作了分辨率为60纳米的图像，并调查了其生存反应。
他们观察到相邻线粒体的内膜融合在一起，在另一种情况下，由内膜褶皱形成的线粒体内的分离也在单个线粒体内融合在一起。其他线粒体分裂成小球，膨胀并失去嵴。
未来的研究方向将是通过制造一种荧光标记分子来降低sted激光束的强度，这种分子会在更长波长的光下发光，从而降低能量。
2.Voltron的成像工具2
美国霍华德休斯医学研究所Janelia研究园的研究人员开发了一种新的成像工具，称为Voltron。据开发人员称，这种新的荧光技术使他们能够更准确地跟踪活体动物的神经元活动，时间比以前更长。这将使研究人员能够更深入地研究神经退行性疾病。
Voltron是由染料分子和特殊工程蛋白质组成的模块化系统。染料已经在成像技术中使用了几十年，但它在大脑中扩散，这意味着无法区分神经元。
相反，新方法依赖于多部分电压敏感蛋白质，从而使科学家能够将光发射瞄准特定的神经元。
研究人员设计了含有这种蛋白质的动物模型。当信号神经元改变蛋白质的行为时，它们看到染料分子以毫秒级的精度变亮和变暗。在显微镜下，这种染料发出彩色的光，可以被视频捕捉到。
研究员Eric sch rnar希望其他人也能采用这项技术。他说，他们的想法是“尽快让他们开发的工具尽可能广泛地可用”。
3.红外化学成像3
美国普渡大学魏尔东生物医学工程学院副教授程·纪信和普渡大学探索园区Birk纳米技术中心主任阿里·沙库里、玛丽·乔和罗伯特·L·柯克开发了一种宽视场红外热成像设备图和图像。它将被用来识别活的胰腺癌细胞。
研究人员开发了一种红外化学成像技术，他们表示这种技术有助于确定肿瘤是恶性还是良性，减少不必要的外科手术，并改善治疗方法。
这项技术是由普渡大学、波士顿大学和中国科学院的团队开发的。这种方法可用于乳腺癌、前列腺癌和其他癌症。
这项技术使用生物标记信息以亚微米分辨率成像。可以映射的区域比以前大了很多。根据作者的说法，它“为生物材料样品的高通量表征开辟了一条新途径。”
在这个过程中，使用锁定的摄像机，用红外激发激光和可见探测激光照射组织样本，测量不同温度状态之间的变化。与传统的红外显微镜相比，光热检测使研究人员能够将成像分辨率降低一个数量级。这项技术为研究人员提供了巨大的样本面积，同时允许快速成像。来自样品的细胞保持存活，并且不需要任何干燥步骤，这是在现有技术的基础上开发的..
4.单粒子低温电子显微镜
凯斯西储大学医学院的研究人员开发了一种新技术，称为单粒子低温电子显微镜。他们用它来研究药物分子和蛋白质受体之间相互作用的精确模型。
作者认为，该方法提供的数据可用于发现药物分子并提高其有效性。
这项技术包括将样品冷却到极低的温度，然后用新开发的电子显微镜对其成像。这使得研究人员能够以不到十亿分之一米的速度观察药物/受体的相互作用。
格拉司琼用于2.9冷冻电镜重建5-HT3A受体复合物。grani setron的药袋和密度图特写。
参与研究的桑迪普·巴斯克(Sandip Basque)说:“过去，我们没有信心在它的袋子里模拟这种药物。”“现在我们可以这样做了。我们还可以通过分子动力学模拟观察口袋中药物的运动。”
研究人员在他们的研究中使用setrons来寻找提高疗效的方法。他们发现药物和受体的成分对于结合是必不可少的，并使用成像方法来提高结合活性。
研究表明，setrons与体内受体的天然结合配偶体具有相同的连接位点，但它们的形状略有不同。他们的发现可以使治疗更加有效。
5.放射性成像示踪剂
美国北卡罗来纳大学Lineberger综合癌症中心的科学家找到了一种制作放射性示踪剂的方法，这种示踪剂有助于药物研发。
这种方法利用了正电子发射断层扫描(PET)成像的示踪剂，这使得将放射性标记附着到以前难以甚至不可能标记的化合物上成为可能。
在他们的研究中，研究人员打破了碳原子和氢原子的特定化学结构，并开发了一种新的方法来附着放射性分子F -18。当激光发出蓝光时，加入催化剂材料加速反应后，研究人员可以打破结构中已有的化学键，插入氟-18。一旦连接，示踪剂将发射伽马射线，该射线将被成像接收。
负责这项研究的李子博博士说:“PET是一项强大而迅速发展的技术，它在医学成像和药物发现和开发中起着关键作用。”“这一发现为从现有药物中开发更好的新药开辟了一条全新的道路。”
此外，研究人员正试图完善他们的技术，以开发使用不同放射性材料的示踪剂，如碳11。
结论
成像技术对于研究人员发现药物靶点和改进现有药物的治疗非常重要。这一领域的新发展使科学家们能够加速研究并获得更准确的结果。
