研發(fā)出了一種新型細(xì)胞電活性探針，可以用于神經(jīng)生物學(xué)研究中，時(shí)隔一年，這一實(shí)驗(yàn)室又在這一熒光探針中加入了一種“有毒成分”：狼蛛毒素（Tarantula Toxin）。

這種探針充分利用了狼蛛毒素能綁定到電激活細(xì)胞（靜息狀態(tài)中），如神經(jīng)元上的特性，研究小組成員發(fā)現(xiàn)熒光化合物上結(jié)合的極微量的毒素能綁定到活細(xì)胞中一種特殊的電壓激活蛋白（Kv2 型鉀離子通道）亞基上，因此這種探針能點(diǎn)亮帶有這種離子通道的細(xì)胞表面，同時(shí)當(dāng)這些通道被電信號(hào)激活時(shí)，這些熒光信號(hào)就會(huì)熄滅。

這是上海滬宇生物科技有限公司*次研究人員能以可視的方式，無需遺傳修改離子通道觀察到這些通道“打開”，這表明這種探針未來有一天也許能用于繪制人腦中的神經(jīng)活動(dòng)圖譜。

由于這種探針是選擇性的與許多種不同離子通道中的一種結(jié)合，因此這也能有助于科學(xué)家們解開這些神經(jīng)元信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中特定通道的功能之謎。并且也可以用于識(shí)別神經(jīng)疾病和失序癥中藥物的靶標(biāo)。

我們體內(nèi)有許多種令人難以置信的離子通道，乃至電壓激活離子通道。這給科學(xué)家們帶來了難題——哪種離子通道對應(yīng)哪種功能？正常中樞神經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)作又需要哪些離子通道呢？其中哪些通道涉及了異常狀態(tài)或綜合征的發(fā)生？我們希望能看到不同類型的離子通道在何時(shí)干些什么，了解它們對于生理學(xué)與病理生理學(xué)的意義。

這些探針能對離子通道的改變作出反應(yīng)，因此特別適合于這些研究工作。早在上個(gè)世紀(jì)70年代，MBL實(shí)驗(yàn)室的Clay M. Armstrong和Francisco Bezanilla 就觀察到了離子通道電壓傳感器的變化(Nature 242: 459-461, 1973)。他們利用電生理學(xué)方法檢測電壓傳感器的變化。而這項(xiàng)研究中用到的蜘蛛毒素探針則創(chuàng)建了可視化信號(hào)。

活細(xì)胞成像并不容易，今年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)就頒給了與其相關(guān)的超高分辨率顯微技術(shù)，超分辨率顯微鏡突破了光學(xué)設(shè)備的理論極限250納米，可以更高的分辨率捕獲圖像。

很多亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)都在微米到納米尺度，衍射極限的存在限制了我們使用光學(xué)顯微鏡觀察這些生物樣品。比如細(xì)胞的骨架蛋白微絲非常密集，在熒光顯微鏡下其圖像非常模糊，無法看到細(xì)節(jié)，而電子顯微鏡的分辨率可以達(dá)到1nm左右，非常清楚地呈現(xiàn)了細(xì)胞骨架的細(xì)節(jié)。然而電子顯微鏡幾乎不能做活的樣品，特異性也沒有熒光顯微鏡好。因此，發(fā)展超高分辨率熒光顯微技術(shù)對生物學(xué)研究意義非常重大。這也就是為何今年的諾貝爾獎(jiǎng)花落這一領(lǐng)域的原因所在。