Da attività all'interno batteri tracking per la creazione di immagini di molecole che compongono i capelli umani, diversi esperimenti hanno già dimostrato le capacità uniche della tecnica di imaging rivoluzionario chiamato multi-isotopo spettrometria di massa di immagini, o MIMS, sviluppato da ricercatori della Brigham and Women Hospital (BWH ). MIMS grado di produrre ad alta risoluzione, quantitativi immagini tridimensionali di tag isotopi stabili all'interno compartimenti subcellulari in sezioni di tessuto o cellule.

Con il suo uso di isotopi stabili come traccianti, MIMS ha aperto la porta per i ricercatori biomedici per rispondere alle varie questioni biologiche, come due nuovi studi hanno dimostrato. Questi studi hanno esaminato l'uso di MIMS nella divisione cellulare inseguimento in cellule staminali intestinali, il fatturato dei lipidi in Drosophila mosche, fatturato proteina nelle cellule dell'orecchio, e ha aperto la strada per l'applicazione sull'uomo rilevando la formazione di nuove cellule bianche del sangue.

Entrambi gli studi sono stati pubblicati su Nature on line il 15 gennaio 2012 e sarà in stampa il 26 gennaio, 2012.

Nel primo studio, i ricercatori hanno utilizzato MIMS per testare la tanto discussa "strand ipotesi immortale", che afferma che le cellule staminali si dividono, il più vecchio DNA modello rimane insieme in una cellula staminale, come il DNA più recente è passato alle cellule che differenziano formando il digestivo rivestimento del piccolo intestino.

Con la codifica del DNA con traccianti isotopi stabili, ricercatori hanno monitorato la replicazione del DNA come cellule divisi. Essi hanno scoperto che, in ogni situazione di segregazione del DNA è stata casuale, smentendo così l'ipotesi filone immortale.

La ricerca ha aperto un'altra porta studiando metabolismo lipidico all'interno goccioline lipidiche singoli del corpo grasso e del sistema nervoso centrale di Drosophila larve. I ricercatori sono stati anche in grado di tradurre il loro lavoro per l'uomo. In uno studio pilota, hanno usato per monitorare MIMS successo la formazione di nuove cellule bianche del sangue dopo somministrazione traccianti isotopici in un volontario umano sano.

Il secondo studio ha dimostrato che il ricambio proteico in stereociglia nell'orecchio interno è estremamente lento contrariamente alla credenza prevalente nel settore. Stereocilia sono proiezioni simili a capelli trovati nelle cellule dell'orecchio interno che sono responsabili per l'udito e mantenere l'equilibrio. Utilizzando MIMS, i ricercatori hanno visto che il turnover proteico era molto lento per tutto il stereocilia, tranne la punta nella posizione dell'apparato trasduzione mechanoelectrical.

MIMS è stato creato con lo sviluppo di diversi strumenti - un spettrometro di massa di ioni microscopio/secondario-ion, marcatura con isotopi stabili, e software di image-analisi quantitativa. A differenza di altre tecnologie di imaging, MIMS non richiede la colorazione o l'uso di marcatura radioattiva. MIMS consente ai ricercatori di condurre esperimenti di cassaforte, isotopi stabili non tossici, che sono naturalmente presenti componenti di tutta la materia vivente.

Claude Lechene, MD, professore e la Divisione di Genetica, Dipartimento di Medicina e direttore della Risorse Nazionale per l'Imaging Mass Spectrometry (National Institutes of Health), è stato l'autore senior studio per entrambi gli studi.