最初為了實現首次基因表達的高清晰、深層組織成像，卡內基梅隆大學的科學家們曾“編製”細胞來製造他們自己的造影劑。而他們在《自然醫學》四月期刊上發表的成（chéng）果則最終為（wéi）後續的許多研究工作提供了充分保障，比（bǐ）如,對分子治療這一新領域的潛伏期研究，以及檢（jiǎn）測病人體內治療基因（yīn）的傳遞等工作。 “20年來開發能夠提高核磁共振成像（MRI）對比度造（zào）影劑（jì）的工（gōng）作一直是化學家的事”，卡內基梅隆大學理學（xué）院生（shēng）物科學助理教授Eric Ahrens說，“現在，通過我們的方（fāng）法，這項工作就轉到了生物學（xué）家的手（shǒu）上。我們現在用現成的分（fèn）子生物學工具可以使活體細胞（bāo）通過基因結構來改變他們的（de）核磁共振成像（MRI）對比度.” “新的成像方法可以稱之為平台技術，適應於多種組織（zhī）類型，而且在與分子治療相關的潛伏期研究中有廣泛（fàn）應用。” Ahrens說（shuō）。 Ahrens的這種新方法使用核（hé）磁共振成（chéng）像（MRI）來實時檢測基因（yīn）表達，因為核磁共振成像（MRI）不用進入深層組織就能夠獲得清晰度很高的圖像（xiàng），並且不會造成試驗動物的死傷，也不需要花人力和財力進行分析。 為了刺激活（huó）體細胞產生（shēng）他們自身的造（zào）影劑，Ahrens賦予他們一種能夠產生鐵蛋白（bái）形式的基因，鐵蛋白可以將鐵以（yǐ）非毒性形式存（cún）儲，其（qí）行為（wéi）類似於（yú）納米磁鐵，是核磁共（gòng）振成像（MRI）的得力“通訊員”。 在磁場或無線電頻（pín）率脈衝波的水（shuǐ）分（fèn）子中，氫質（zhì）子發射出的信號可以被典型的核磁共振成像（MRI）儀探測到並加以（yǐ）分析，然後再將這些信號轉換成圖（tú）像。而Ahrens研究的核磁共振成像（MRI）“通訊員”可以最大限度地（dì）改變磁場，以引起周圍（wéi）氫質（zhì）子發射出截然不同的信號（hào），在（zài）最終生（shēng）成的圖像中（zhōng），便可（kě）以通過（guò）其間的黑色區域來（lái）表征（zhēng）它的存在。 Ahrens 介紹說（shuō），“我們的這項技術適（shì）用於監視多種（zhǒng）類型（xíng）組織中的基因表達，同時可以（yǐ）把“通訊員基因”同其它相關基因（包括治療癌症（zhèng）和關節炎（yán）的基因）聯係起來，用以探測這些基因在何時何地（dì）被表達”。 據Ahrens稱，現有的基因表達成像手段還非常有限，有的不能用於活體（tǐ）生物，有（yǒu）的不能顯示生物體內深層（céng）細胞，或者不（bú）能提供較高的圖像清晰度，而且那些使用核磁共振成像（MRI）的方法也還沒有得到廣泛的實際應用。 Ahrens和他的同事們構造了一種基因攜（xié）帶者，或者叫做帶菌者，它能夠攜帶核磁共振成像（MRI）通訊員基因，這種帶菌者被稱（chēng）作缺陷（xiàn）腺病毒，它（tā）能夠隨時進入細胞體內，但不會進行自身複製。Ahrens將帶有核磁共振成像（MRI）通訊員基因的帶菌者注射進同一組活體老鼠的大腦內，同時（shí）每月（yuè）定期（qī）觀察核磁共（gòng）振（zhèn）成（chéng）像（MRI）通訊員基因的表達情況。研究說明核磁共振成像（MRI）通訊（xùn）員基因對老鼠（shǔ）大（dà）腦沒有明顯的毒（dú）性。 這（zhè）項研（yán）究是由匹茲堡生命科學研（yán）究所和美（měi）國國家生物醫學成像和工（gōng）程學院共同資（zī）助的（de），工作中，Ahrens常（cháng）與匹茲堡大學助理研究教授William Goins就工作的各個方麵相互探討。 Ahrens 是匹茲堡NMR中心生物醫學研究組（zǔ）成員，該中心由卡內基（jī）梅隆大學和匹斯（sī）堡大學（xué）於1986年共同（tóng）出資組建（jiàn），並從1988年就持續獲得國家健康學（xué）院的資助（zhù）。匹斯（sī）堡NMR中心致力於推進動物體的分子、細（xì）胞以及機能的（de）成（chéng）像（xiàng）技術研究。