新显微镜让细胞内多种分子同时"现形"
刘霞
一个细胞内生活着数百万相互作用的分子,观察细胞器、蛋白质和其他亚细胞成分需要超分辨率显微镜,但科学家目前一次只能看到少数不同分子。美国耶鲁大学科学家开发出一种新显微镜技术FLASH-PAINT,能够观察到无限数量的不同分子,为观察单个细胞的内部情况提供了全新方法。相关研究论文发表在新一期《细胞》杂志上。
目前用于可视化细胞内部过程的方法,主要由抗体与单链DNA和荧光染料组成的成像探针构成。抗体将探针引导到靶点,在那里DNA链与抗体上的互补DNA链"对接"结合。但这一技术的局限性在于,每个目标都需要自己的成像探针,如果想观察10个不同目标,就需要用10个探针。如果对细胞内约20000多种不同蛋白成像,采用现有技术无法做到。
鉴于此,耶鲁大学团队引入了一种适配器。这种适配器设计灵活,能将任何类型探针与任何类型目标连接起来。新技术成功的关键是适配器与目标绑定时间非常短,很容易从一个目标切换到下一个目标。这使FLASH-PAINT的成像速度提高了100倍,且成本远低于当前超分辨率显微镜技术。
研究团队希望FLASH-PAINT能可视化以前无法访问的复杂亚细胞过程,帮助临床医生学习如何更好地治疗癌症等疾病。