我國在細胞技術研發領域取得一項重要進展。錢兆生教授課題組與金志剛研究員團隊通過緊密合作,成功研發出一種新型細胞質膜熒光染料。該技術突破為細胞生物學、發育生物學及藥物篩選等研究提供了強大的工具,標志著我國在高端生命科學試劑自主研發方面邁出了關鍵一步。
長期以來,實時、長時間、高保真地追蹤活細胞質膜的動態變化,是生命科學研究中的一項核心挑戰。細胞質膜不僅是細胞的物理邊界,更是物質交換、信號傳導和細胞間通訊的關鍵樞紐。觀察其形態變化、流動性以及與其他細胞器的相互作用,對于理解細胞分裂、遷移、凋亡以及病原體入侵等生物學事件至關重要。傳統熒光染料往往存在光穩定性差、易于淬滅、對細胞有毒性或易從膜上解離等問題,難以滿足長時間、高精度活細胞成像的需求。
針對這一技術瓶頸,錢兆生課題組與金志剛團隊另辟蹊徑,從染料分子的化學結構設計入手。他們通過精巧的分子工程,優化了染料的親脂性錨定基團與熒光發色團。新型染料分子能夠快速、特異且穩定地嵌入細胞質膜的雙層磷脂結構中,實現高效標記。其核心優勢在于顯著提升了光穩定性和抗淬滅能力,在連續激光照射下,熒光信號能夠維持數小時甚至更長時間而不發生顯著衰減,從而允許研究人員對細胞膜相關動態過程進行超長時間、連續不斷的觀測。
該染料展現出優異的生物相容性。實驗表明,在有效工作濃度下,其對細胞的增殖活力、膜完整性及基本生理功能無明顯影響,確保了觀測結果真實反映細胞的自然狀態。該染料與常見的綠色熒光蛋白(GFP)等熒光標記蛋白光譜兼容性好,為多色、多通道的共定位與交互研究創造了條件。
在應用層面,這項技術已成功應用于多項前沿研究場景:
該研究成果不僅提供了一款性能優異的科研工具,其背后的分子設計策略也為開發其他細胞器特異性長時程熒光探針提供了重要思路。結合超分辨顯微成像等技術,有望在納米尺度上揭示細胞膜蛋白分布、脂筏動態等更精細的生命活動圖景。
錢兆生與金志剛團隊的這一聯合攻關成果,體現了學科交叉與協同創新的力量,有效提升了我國在高端生物試劑領域的自主創新能力,將為生命科學基礎研究和生物醫藥應用開發注入新的活力。
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更新時間:2026-02-20 21:13:09