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美國(guó)阿爾伯特·愛(ài)因斯坦醫(yī)學(xué)院和索爾克生物研究所的科學(xué)家攜手，開(kāi)發(fā)出一種名為“可見(jiàn)光譜靶向穩(wěn)定熒光納米體”（VIS-Fbs）的新型探針，能“按需發(fā)光”，以超越以往的清晰度追蹤活細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)活動(dòng)。相關(guān)成果發(fā)表于新一期《自然·方法》雜志。

VIS-Fbs探針若未與預(yù)期靶標(biāo)結(jié)合，會(huì)迅速降解；只有結(jié)合時(shí)，才會(huì)變得穩(wěn)定并發(fā)出明亮熒光。這種“按需發(fā)光”將背景噪聲降至1/100，使蛋白質(zhì)位置與動(dòng)態(tài)變化呈現(xiàn)得格外清晰。探針幾乎覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光譜，從而能在同一活細(xì)胞內(nèi)同時(shí)追蹤多種蛋白質(zhì)活動(dòng)。

團(tuán)隊(duì)同時(shí)開(kāi)發(fā)了一個(gè)模塊化工程平臺(tái)，包含多款可適應(yīng)不同靶標(biāo)與實(shí)驗(yàn)需求的VIS-Fbs探針。利用這一平臺(tái)，團(tuán)隊(duì)可采用不同顏色的VIS-Fbs探針，在不同細(xì)胞區(qū)室中同時(shí)追蹤多種蛋白質(zhì)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的多色成像。某些VIS-Fbs探針還能用光激活或開(kāi)關(guān)，從而高精度地追蹤蛋白質(zhì)隨時(shí)間的變化。

當(dāng)與離子及代謝物的生物傳感器結(jié)合后，這些探針不僅能報(bào)告蛋白質(zhì)的位置，還能實(shí)時(shí)反映它們的功能，直接揭示細(xì)胞活動(dòng)。

團(tuán)隊(duì)在一系列活體模型中演示了該系統(tǒng)。在小鼠體內(nèi)，VIS-Fbs探針能精準(zhǔn)成像神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞的中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)，在行為過(guò)程中保持優(yōu)異的信號(hào)質(zhì)量。在斑馬魚胚胎內(nèi)，該技術(shù)可實(shí)時(shí)追蹤早期發(fā)育的動(dòng)態(tài)變化，以及藥物對(duì)信號(hào)通路的調(diào)控作用。

團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，這一成像平臺(tái)將為科學(xué)家們提供更清晰、更精準(zhǔn)的視角，洞悉蛋白質(zhì)在生命系統(tǒng)中的行為，為研究細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、發(fā)育進(jìn)程及疾病惡化等復(fù)雜生物過(guò)程開(kāi)辟全新途徑。