智能探针“按需发光”追踪蛋白质活动
发布时间: 2026-04-30 11:11:33
科技日报讯 （记者刘霞）美国阿尔伯特·爱因斯坦医学院和索尔克生物研究所的科学家携手，开发出一种名为“可见光谱靶向稳定荧光纳米体”（VIS-Fbs）的新型探针，能“按需发光”，以超越以往的清晰度追踪活细胞内的蛋白质活动。相关成果发表于新一期《自然·方法》杂志。
小鼠脑组织多色图像。神经元以红色荧光VIS-Fb标记，该探针与绿色钙生物传感器结合并定位于细胞体上。图片来源：《自然·方法》杂志 VIS-Fbs探针若未与预期靶标结合，会迅速降解；只有结合时，才会变得稳定并发出明亮荧光。这种“按需发光”将背景噪声降至1/100，使蛋白质位置与动态变化呈现得格外清晰。探针几乎覆盖整个可见光谱，从而能在同一活细胞内同时追踪多种蛋白质活动。
团队同时开发了一个模块化工程平台，包含多款可适应不同靶标与实验需求的VIS-Fbs探针。利用这一平台，团队可采用不同颜色的VIS-Fbs探针，在不同细胞区室中同时追踪多种蛋白质活动，实现真正意义上的多色成像。某些VIS-Fbs探针还能用光激活或开关，从而高精度地追踪蛋白质随时间的变化。
当与离子及代谢物的生物传感器结合后，这些探针不仅能报告蛋白质的位置，还能实时反映它们的功能，直接揭示细胞活动。
团队在一系列活体模型中演示了该系统。在小鼠体内，VIS-Fbs探针能精准成像神经元和星形胶质细胞的中枢神经系统活动，在行为过程中保持优异的信号质量。在斑马鱼胚胎内，该技术可实时追踪早期发育的动态变化，以及药物对信号通路的调控作用。
团队强调，这一成像平台将为科学家们提供更清晰、更精准的视角，洞悉蛋白质在生命系统中的行为，为研究细胞信号传导、发育进程及疾病恶化等复杂生物过程开辟全新途径。
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