檢測細(xì)胞即時(shí)影像共振傳感器

日前,美國伊利諾大學(xué)基因組生物學(xué)研究所開發(fā)成功用于來檢測細(xì)胞內(nèi)的氧化還原動力學(xué)的即時(shí)影像的共振傳感器。

RobertClegg博士在生物科學(xué)界發(fā)展光學(xué)顯微鏡應(yīng)用的先鋒之一,在熒光半衰期影像顯微鏡研究領(lǐng)域獲得了許多重要的研究成果。并建立了一系列的 FTRET供體和受體熒光蛋白在氧化還原敏感開關(guān)。

將氧化還原敏感的綠色熒光蛋白(GFPs)的概念,轉(zhuǎn)化為 FTRET的成像平臺。以 FTRET為基礎(chǔ)的感應(yīng)器的原理主要是應(yīng)用氧化還原反應(yīng)引起氧化還原敏感開關(guān)的構(gòu)象變化,改變連接在這個(gè)開關(guān)的兩個(gè)熒光蛋白(供體和受體)間的距離,從而產(chǎn)生可被檢測的共振效率之改變。在氧化狀態(tài)下,感應(yīng)器的熒光散射波長光譜紅移(由于受體熒光增加),這與局部感應(yīng)器濃度變化或是激發(fā)光的強(qiáng)度無關(guān)。

以 FTRET為基礎(chǔ)的感應(yīng)器克服了一般以熒光強(qiáng)度為基礎(chǔ)的影像方法所衍生的障礙,因?yàn)橹挥心芰哭D(zhuǎn)移的效率改變時(shí),FTRET受體分子的熒光才會增加。FTRET的這種特異性和可區(qū)別性的特征,是推動發(fā)展以共振為基礎(chǔ),而不是只依賴單一組成的熒光強(qiáng)度變化作為分析方法的主要動機(jī)之一。

該項(xiàng)研究最主要的突破在于改進(jìn)光訊號的動態(tài)范圍,也就是說加強(qiáng)了氧化態(tài)和還原態(tài)之間的訊號差。增加光訊號的動態(tài)范圍使得探針更容易區(qū)別復(fù)雜的生物樣品中的氧化還原狀態(tài)。此外,新探針中較高的氧化中點(diǎn)電位是一個(gè)用來偵測哺乳類細(xì)胞中谷胱甘肽氧化還原電位的理想工具。……