进入隐藏的冒号世界的窗户

杜克大学(Duke University)的生物医学工程师开发了一种系统，可以实时观察活老鼠结肠中的单个细胞。

研究人员预计该程序将允许对消化系统以及炎症性肠病等疾病的病因结肠癌和他们的治疗。

12月11日在线在线进行的程序自然通讯涉及通过手术植入透明窗口，进入小鼠的腹部皮肤上方冒号。类似的装置已经被用于实时观察大脑、脊髓、肝脏、肺和其他器官的内部工作细节。然而，对活体结肠进行成像则是一个比较棘手的命题。

“一个大脑不会移动，但结肠做了，这使得杜克大学生物医学工程学副教授的西泠印家副教授西泠印社难以获得细节。”“我们已经开发了一个磁系统这足以在成像期间稳定冒号以获得这种分辨率，但可以快速关闭冒号以允许冒号自由移动。“

固定结肠成像是一项棘手的任务传统方法，如胶或针。它们最多能引起炎症，这将破坏大多数实验。在最坏的情况下，它们会引起阻塞，这可以迅速杀死正在研究的老鼠。

为了裙子这个问题，沉发射了一种看起来像微小的金属鼻带的磁性装置，可以安全地连接到结肠。一种磁场将冒号扣为适当的地方，并在成像期间保持稳定，但一旦关闭，就会自由离开冒号以移动和起作用。

一个重要的器官，包括消化系统的微生物组，结肠可以受到诸如的疾病的痛苦炎症性肠病,胃肠功能紊乱和癌症。它还在规范中发挥着关键作用免疫系统，并且可以通过骶神经直接与大脑进行通信。

“很有必要更好地了解结肠，因为它可以引发很多疾病，在健康方面扮演着非常重要的角色，”沈建平说。在这项研究中，沈和他的同事们进行了几个原理证明实验，为未来的研究提供了起点。

研究人员首先与大肠杆菌细菌一起殖民殖民，源自Crohn的大肠杆菌疾病病人，用荧光蛋白做了标记。研究人员随后显示，他们可以在超过三天的时间里跟踪细菌的迁移、生长和下降。这种能力不仅可以帮助研究人员了解拮抗细菌是如何折磨结肠的，沈说，还可以了解益生菌可以发挥的积极作用，以及哪种菌株可以最好地帮助胃肠道疾病患者。

在接下来的实验中，用几种荧光免疫细胞喂养小鼠。然后，研究人员在结肠中诱发炎症，并仔细观察这些免疫细胞的激活情况。沈教授说，这种方法可以用于各种类型的免疫细胞和疾病，从而更好地理解免疫系统如何应对挑战。

沉和他的同事们表明，它们可以在辐射处理中标记和跟踪与结肠直肠癌的结肠上皮干细胞相关。他们还证明他们可以在整个冒号中观看神经反应骶神经刺激，一种用于治疗动力和免疫疾病的新出现治疗，如功能性胃肠道疾病和肠易激紊乱。

“虽然我们知道电刺激骶神经可以缓解这些胃肠道疾病的症状，但我们目前还不知道为什么或任何方法可以优化这些治疗，”沈说。“能够看到结肠神经元对不同波形、频率和幅度的刺激是如何反应的，这将是无价的，使这种方法成为更多患者更好的选择。”

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