對(duì)于研究高分辨率熒光顯微鏡的研究人員來(lái)說(shuō)，有一個(gè)好消息:生物相容性分子尺首次可用來(lái)校準(zhǔn)最新的超分辨率顯微鏡方法。

　　最新的超分辨率顯微鏡方法現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了幾納米范圍內(nèi)的光學(xué)分辨率。這對(duì)應(yīng)于細(xì)胞分子大小范圍內(nèi)的分辨率。然而，目前還不可能驗(yàn)證在細(xì)胞構(gòu)建塊(如多蛋白復(fù)合物)上實(shí)際實(shí)現(xiàn)的分辨率，因?yàn)闆](méi)有生物分子參考系統(tǒng)可以在幾納米的距離上精確地用染料標(biāo)記位置。

　　來(lái)自德國(guó)巴伐利亞州

　　茨堡Julius-Maximilians-Universit?t (JMU) Rudolf Virchow中心綜合和轉(zhuǎn)化生物成像中心的Gerti Beliu博士和Markus Sauer教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在提供了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在《先進(jìn)材料》雜志上，他們提出了一種新的生物相容性分子尺子，PicoRulers(基于蛋白質(zhì)的成像校準(zhǔn)光學(xué)尺子)。

　　利用遺傳密碼擴(kuò)展和點(diǎn)擊化學(xué)，該團(tuán)隊(duì)成功地構(gòu)建了這些定制的分子尺子。它們可以作為熒光顯微鏡中精確的生物分子參考結(jié)構(gòu)。

　　PicoRulers基于三部分蛋白PCNA(增殖細(xì)胞核抗原)，它在DNA復(fù)制和修復(fù)中起著核心作用。通過(guò)在精確定義的位置上精確地引入非天然氨基酸，這種蛋白質(zhì)已經(jīng)被修改成這樣一種方式，熒光染料或其他分子可以以最小的連接錯(cuò)誤特異性地點(diǎn)擊到它上面。

　　這使研究人員能夠在精確定義的細(xì)胞生物分子上以前所未有的精度測(cè)試最新的超分辨率顯微鏡方法的分辨率。

　　Markus Sauer說(shuō):“在10納米以下的水平上解析真實(shí)生物結(jié)構(gòu)的能力標(biāo)志著生物成像的新時(shí)代。與以前使用的人工大分子相比，我們的小分子不僅具有生物相容性。它們還可以在現(xiàn)實(shí)條件下實(shí)現(xiàn)無(wú)與倫比的精度測(cè)試分辨率。”

　　這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了顯微鏡的傳統(tǒng)界限。Gerti Beliu解釋說(shuō):“我們的PicoRulers不僅是一種更精確測(cè)量的工具，而且還為更深入、更詳細(xì)地研究細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的復(fù)雜過(guò)程打開(kāi)了大門(mén)。”

　　從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，PicoRulers的進(jìn)一步發(fā)展可能會(huì)改變分子分辨率的生物和醫(yī)學(xué)成像。他們第一次使驗(yàn)證和提高新的超分辨率顯微鏡方法在生物樣品上的分辨率潛力成為可能。這使它們成為未來(lái)闡明細(xì)胞中生物分子的分子組織和相互作用的有價(jià)值的工具。