在這項(xiàng)研究中,論文*作者Hetal Desai和通信作者Eric Darling對(duì)他們的分子信標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣當(dāng)結(jié)合到脂肪組織源性干細(xì)胞（fat-derived stem cell, 也譯作脂肪干細(xì)胞）中3個(gè)特異性基因時(shí),它們能夠發(fā)出熒光,并且這3個(gè)基因僅當(dāng)脂肪干細(xì)胞正在分化為骨細(xì)胞時(shí)才表達(dá).通過21天的發(fā)育,實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)的脂肪干細(xì)胞仍然保持活性和不受影響,其中除了一些干細(xì)胞群體接受化學(xué)誘導(dǎo)而變成骨細(xì)胞外,其余的干細(xì)胞則沒有接受化學(xué)誘導(dǎo).在3周之后,研究人員通過觀察來自分子信標(biāo)發(fā)出的熒光來看看每個(gè)干細(xì)胞群體中有多少干細(xì)胞正變成骨細(xì)胞和每個(gè)基因表達(dá)事件發(fā)生的時(shí)間.
   

             利用分子信標(biāo)發(fā)出的熒光很容易觀察到不同的基因表達(dá)模式.在第4天,基因ALPL的表達(dá)首先在90%以上的經(jīng)過化學(xué)誘導(dǎo)的干細(xì)胞中達(dá)到高峰,隨后在第14天,大約85%的經(jīng)過化學(xué)誘導(dǎo)的干細(xì)胞表達(dá)基因COL1A1.在實(shí)驗(yàn)的zui后幾天,在80%以上的經(jīng)過化學(xué)誘導(dǎo)的干細(xì)胞中觀察到基因BGLAP表達(dá)顯著性地激增. 研究人員注意到,在這3次基因表達(dá)過程中,每次表達(dá)都是從零極其快速地達(dá)到高峰,這就讓他們作出一種新的假設(shè)：干細(xì)胞分化的速度可能隨著時(shí)間的推移而變得更加同步化.  與此同時(shí),在那些利用促進(jìn)骨生長的化學(xué)物不能誘導(dǎo)分化的干細(xì)胞群體中,研究人員確實(shí)沒有觀察到分子信標(biāo)發(fā)出的熒光或者說這3個(gè)基因的表達(dá),這就表明這些分子信標(biāo)確實(shí)是干細(xì)胞分化為骨細(xì)胞過程的指示劑.
   

                Desai說,他們還需特別小心地設(shè)計(jì)分子信標(biāo)以便確保它們不以任何方式改變干細(xì)胞的發(fā)育或功能.盡管這些分子信標(biāo)確實(shí)結(jié)合到基因表達(dá)產(chǎn)生的mRNA上,但是它們并不像很多其他熒光技術(shù)那樣需要導(dǎo)入任何基因到干細(xì)胞DNA之中,或者說需要表達(dá)任何特殊的蛋白.研究人員利用這些分子信標(biāo)開展幾項(xiàng)干細(xì)胞分化為骨細(xì)胞的實(shí)驗(yàn),從而確保當(dāng)分子信標(biāo)發(fā)出熒光時(shí),它們確實(shí)分化出骨細(xì)胞.Darling說,鑒于分子信標(biāo)能夠很好地指示干細(xì)胞分化過程 ,所以這項(xiàng)技術(shù)也能夠被用來研究一系列干細(xì)胞在一系列不同實(shí)驗(yàn)條件下的分化過程.他說,就組織工程而言,分子信標(biāo)能夠有助于確定哪些條件（包括化學(xué)誘導(dǎo)劑或其他方面的）能夠zui為有效地讓大多數(shù)干細(xì)胞zui為快速地轉(zhuǎn)化為特定組織.這些分子信標(biāo)也有助于組織工程師了解加入化學(xué)誘導(dǎo)劑的*時(shí)機(jī).它們也可能為組織工程師提供一種方法來鑒定和收集那些能夠轉(zhuǎn)化為特定組織的干細(xì)胞.Darling補(bǔ)充道,更為廣泛的說,分子信標(biāo)能夠應(yīng)用于很多基因表達(dá)的研究之中.