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「黏住再固定」(Stick and Glue)方法讓細胞內生物分子追蹤更精準|28.11.2025

2025年11月28日

由捷克科學院布拉格有機化學與生物化學研究所(IOCB Prague)Tomáš Slanina 博士領導的研究團隊,開發出一種全新的螢光染料分子標記方法,在精準度與穩定性方面均優於現有技術。此新型螢光標記可與目標分子形成共價鍵結,即使在活細胞內部的嚴苛環境中也不會解離,使科學家能長時間、可靠地追蹤被標記的分子,為生物學、化學與醫學研究帶來重要優勢。

該研究成果已發表於《Angewandte Chemie International Edition》。

螢光標記技術的現有挑戰

蛋白質與胜肽的螢光標記可協助科學家判斷分子在細胞中的位置,以及其行為隨時間的變化。然而,現行方法仍存在明顯限制。

螢光標記往往會附著在分子上非預期的位置,可能干擾其結構,在極端情況下甚至影響其生物功能。此外,透過這些方式標記的分子通常穩定性不足,容易在細胞環境中脫落。

Slanina 表示:「我們的研究採用了高度精準的胜肽標記策略,利用光觸發的兩步化學反應,使螢光標記分子達到極高的穩定性。」

新方法的運作原理

IOCB Prague 開發的新方法結合了現有策略的優點,即高度精準性與卓越的分子穩定性。螢光標記分為兩個步驟進行:首先,染料被精確地附著在分子指定位置;接著,經由光照啟動反應,使原本暫時性的鍵結轉變為永久且化學上穩定的連結。

該研究第一作者、博士生 Lucie Šálková 解釋說:「我們將這項方法稱為『Stick and Glue(黏住再固定)』。」

她進一步比喻道:「想像有人在舞池中拿著螢光棒跳舞。如果螢光棒尚未啟動,你看不到它,人也會消失在人群中,甚至可能把螢光棒掉在地上。但一旦折亮並固定在手腕上,就不會遺失,也能輕易辨認位置。我們的方法也是如此。
 一開始先將螢光染料附著在分子上,只有在光照後才將其穩定下來,也就是把它『黏牢』在目標分子上。從那一刻起,就能輕鬆追蹤該分子,而不必擔心染料脫落。不像其他方法,我們的『螢光棒』不會在夜晚結束時散落一地。」

這項由 IOCB Prague 開發的創新標記技術,提供了一種通用、精準、溫和且永久性的螢光染料附著方式,適用於小分子、大型胜肽以及蛋白質。這些高度穩定的標記可讓科學家在細胞中長時間觀察特定生物分子的移動,並研究其與周圍環境的交互作用。

該技術拓展了生物學、化學與材料科學研究的可能性,並有望促進新型診斷與治療工具的開發。

Source: https://phys.org/news/2025-11-method-enables-precise-biomolecule-tracking.html

2025年11月28日

由捷克科學院布拉格有機化學與生物化學研究所(IOCB Prague)Tomáš Slanina 博士領導的研究團隊,開發出一種全新的螢光染料分子標記方法,在精準度與穩定性方面均優於現有技術。此新型螢光標記可與目標分子形成共價鍵結,即使在活細胞內部的嚴苛環境中也不會解離,使科學家能長時間、可靠地追蹤被標記的分子,為生物學、化學與醫學研究帶來重要優勢。

該研究成果已發表於《Angewandte Chemie International Edition》。

螢光標記技術的現有挑戰

蛋白質與胜肽的螢光標記可協助科學家判斷分子在細胞中的位置,以及其行為隨時間的變化。然而,現行方法仍存在明顯限制。

螢光標記往往會附著在分子上非預期的位置,可能干擾其結構,在極端情況下甚至影響其生物功能。此外,透過這些方式標記的分子通常穩定性不足,容易在細胞環境中脫落。

Slanina 表示:「我們的研究採用了高度精準的胜肽標記策略,利用光觸發的兩步化學反應,使螢光標記分子達到極高的穩定性。」

新方法的運作原理

IOCB Prague 開發的新方法結合了現有策略的優點,即高度精準性與卓越的分子穩定性。螢光標記分為兩個步驟進行:首先,染料被精確地附著在分子指定位置;接著,經由光照啟動反應,使原本暫時性的鍵結轉變為永久且化學上穩定的連結。

該研究第一作者、博士生 Lucie Šálková 解釋說:「我們將這項方法稱為『Stick and Glue(黏住再固定)』。」

她進一步比喻道:「想像有人在舞池中拿著螢光棒跳舞。如果螢光棒尚未啟動,你看不到它,人也會消失在人群中,甚至可能把螢光棒掉在地上。但一旦折亮並固定在手腕上,就不會遺失,也能輕易辨認位置。我們的方法也是如此。
 一開始先將螢光染料附著在分子上,只有在光照後才將其穩定下來,也就是把它『黏牢』在目標分子上。從那一刻起,就能輕鬆追蹤該分子,而不必擔心染料脫落。不像其他方法,我們的『螢光棒』不會在夜晚結束時散落一地。」

這項由 IOCB Prague 開發的創新標記技術,提供了一種通用、精準、溫和且永久性的螢光染料附著方式,適用於小分子、大型胜肽以及蛋白質。這些高度穩定的標記可讓科學家在細胞中長時間觀察特定生物分子的移動,並研究其與周圍環境的交互作用。

該技術拓展了生物學、化學與材料科學研究的可能性,並有望促進新型診斷與治療工具的開發。

Source: https://phys.org/news/2025-11-method-enables-precise-biomolecule-tracking.html

 

更新日期 : 2025/12/31