伦敦玛丽女王大学开发新型活细胞成像技术FRAP-SR 推动细胞动力学研究
2025-08-05 10:53
来源:伦敦大学玛丽皇后学院
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伦敦玛丽女王大学生物与行为科学学院细胞动力学中心的科学家与卡尔蔡司公司合作,成功开发出一种名为FRAP-SR的创新活细胞成像技术。该技术结合了60纳米超高分辨率和光漂白后荧光恢复(FRAP),显著降低了光诱导的细胞损伤,为研究DNA修复、染色体动力学等关键生物过程提供了新工具。以秒为单位追踪这些云状焦点随时间的变化;光漂白后绿色信号的快速再现表明蛋白质的快速交换——令人惊讶的是,每个焦点内都存在之前未识别的亚区室

由Viji Draviam教授领导的团队将晶格结构照明显微镜(diSIM/SIM²)与FRAP技术结合,克服了传统显微镜的光毒性问题,使研究人员能够以更高清晰度观察活细胞内的纳米级动态。该成果已发布于bioRxiv预印本服务器。Draviam教授表示:“FRAP-SR使我们能够观测小至60纳米的活细胞结构,分辨率比人类头发细2000倍,且不会对细胞造成显著压力。”

研究团队利用FRAP-SR技术分析了DNA修复蛋白53BP1的动力学行为,发现其能形成不同性质的液态凝聚物,部分结构稳定致密,另一些则更具流动性。通过超分辨率成像,科学家进一步揭示了53BP1病灶内的功能亚区室,其蛋白质迁移率存在差异,并受细胞状态影响。Draviam教授指出:“这项技术为研究光敏感过程提供了新方法,有望推动抗癌药物研发。”

FRAP-SR技术的应用前景广阔,可助力DNA损伤修复、染色体组织及细胞衰老等领域的研究。全球DNA修复药物市场规模预计将从2024年的91.8亿美元增长至2030年的139.7亿美元,而FRAP-SR可能加速相关药物的开发进程。研究中使用的高端成像设备,如蔡司Elyra 7系统,为技术实现提供了关键支持。

更多信息: Chengchen Wu 等,FRAP-in-SR:超分辨率荧光恢复揭示 53BP1 焦点的亚区室,bioRxiv (2025)。期刊信息: bioRxiv

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