科学家们正在寻找陆地和海洋中的发光生物,包括加利福尼亚海岸发光水域中的发光生物,以寻找治疗疾病的新方法。今天,生物发光的微弱能量已经被用于医学领域,从照亮大脑内部的结构到照亮癌细胞的进程,都可以挽救生命。
最早关于生物发光和健康的记载之一写于公元77年。在《自然历史》一书中,罗马内科医生和博物学家老普林尼描述了从水生动物中提取的药用物质。这种海葵是许多含有丰富荧光蛋白的物种之一。自普林尼和迪奥斯科里德斯时代以来,已经过去了大约2000年。然而,直到最近,研究人员才确切地发现了生物发光是如何产生的,更不用说如何将其用于治疗疾病了。
现在,基于生物发光的分析技术已经发展出了一系列广泛的技术,许多生物体都能制造荧光蛋白。
多年来,绿色是实时脑成像中最可靠的荧光颜色。现在,研究人员发现了一种新的荧光蛋白,它可以使活神经元在被激活时发出红光。红光很容易穿透生物组织,对研究细胞和器官的科学家特别有用。研究结果发表在2018年11月的《自然方法》杂志上。 “瓦尔纳姆打开了一扇门,让我们了解复杂的神经系统是如何产生复杂的行为的,而这些行为正是人类和其他高级动物生命的特征,”Pieribone补充道。
生物发光也为癌症免疫疗法的发展提供了更好的途径。南加州大学凯克医学院的研究人员发明了一种生物发光测试,以确定免疫疗法是否真的杀死了作为其目标的癌细胞。研究结果发表在2018年1月9日的《科学报告》上。在森林落叶之上,萤火虫的光芒能成为对抗癌症的有力武器吗?研究人员将激活萤火虫生物发光的基因植入癌细胞,希望引发一系列对抗这种疾病的事件。为了寻找答案,科学家们将目光投向了新西兰的萤火虫(Arachnocampa luminosa)。萤火虫的生物发光中隐藏着一个意想不到的发现:它是由一种全新的荧光素产生的。萤火虫的荧光素酶和萤火虫的荧光素酶属于同一科,但是它们的荧光素与萤火虫和其他发光生物的荧光素完全不同。奥塔哥大学的合著者库尔特·克劳斯说,这一发现可能对生物医学做出重要贡献。克劳斯说,萤火虫“尾灯”中的生物发光可以监测癌细胞或识别传染病。“萤火虫等其他生物发光物种的化学特性,已经以类似的方式得到了应用。”