用荧光寿命成像映射细胞内微粘度的分子转子

"Fluorescence lifetime imaging of molecular rotors to map microviscosity in cells (Invited Paper)" 本文探讨了利用荧光寿命成像（FLIM）技术来研究细胞内微粘度的方法。荧光分子转子，即经过修饰的疏水性Bodipy染料，其荧光寿命会随着周围环境的微粘度变化而变化。当这些染料被细胞摄取后，它们在细胞内呈现出斑点状和连续分布的模式。 在活细胞中，染料似乎主要聚集在内吞小泡中，这里的粘度值大约是水和细胞质粘度的100倍。这种高粘度环境可能是由于内吞小泡的膜结构和内部环境导致的。此外，时间分辨荧光各向异性测量也提供了与大微粘度环境相一致的旋转关联时间，进一步证实了分子转子探针对于探测细胞内局部粘度的敏感性。 FLIM是一种非侵入性的成像技术，它利用荧光分子的发射寿命差异来获取信息，而非强度变化。在这里，FLIM被用来揭示细胞内部不同区域的微粘度差异，这为理解细胞生物学过程，如内吞作用、膜动力学以及细胞内的物质运输提供了新的视角。 分子转子，尤其是Bodipy衍生物，由于其对环境敏感的荧光性质，成为研究生物分子环境的理想工具。在细胞内，这些转子的荧光寿命可以反映其所在位置的微粘度，从而帮助科学家们绘制出细胞内粘度图谱，这对于研究细胞内的动态过程，比如蛋白质相互作用、信号传导和膜相分离等至关重要。 文章指出，通过FLIM技术获得的时间分辨数据与荧光各向异性测量相结合，可以提供关于分子转子在细胞内的旋转动力学的详细信息。这不仅有助于量化细胞内不同区域的粘度，还可能揭示与特定细胞功能或病理状态相关的微环境变化。 这篇论文展示了如何运用FLIM技术结合分子转子染料来精确测量细胞内微环境的粘度，这一方法为研究细胞生物学的复杂性和细微变化提供了强大的工具，并可能在未来为疾病的早期诊断和治疗提供新的策略。