光安定性超解像度ライブセルイメージングのためのオルガネラ局在誘起生体内直交重合（OLIBOP）

科学分野:

• 生物医学工学; 化学生物学; 細胞生物学

背景:

• 光退色は、動的な生物学的プロセスの長期間のライブセルイメージングを制限します。; ポリマー凝集誘起発光ルミノーゲン（AIEgen）は光安定性を提供しますが、しばしばリソソームに局在します。; より広範な細胞内アクセス性と改善された光安定性を持つプローブの必要性が存在します。

研究 の 目的:

• 特定のオルガネラ内で光安定性ポリマー蛍光プローブをin situで合成するための新しいアプローチを開発すること。; 現在のプローブ、特にリソソーム局在と光退色の限界を克服すること。; 細胞の動態、特にミトコンドリア機能を実時間で長期間イメージングできるようにすること。

主な方法:

• オルガネラ局在誘起生体内直交重合（OLIBOP）戦略を採用しました。; AIE特性、ミトコンドリア標的部位、および生体内直交縮合基を持つ低分子前駆体（1-AIE）を設計しました。; ミトコンドリア局在とin situ重合は、GSH応答性ジスルフィド結合によってトリガーされ、Phasor-FLIMを使用して視覚化されました。

主要な成果:

• 設計された前駆体（1-AIE）は、ミトコンドリア部位に特異的にin situで重合することに成功しました。; 結果として得られたin situで形成されたポリ-AIEgenは、著しく増強された蛍光強度とより長い蛍光寿命を示しました。; 例外的な光安定性により、長期間にわたるミトコンドリアの動態の未踏の実時間追跡が可能になりました。

結論:

• OLIBOPは、プローブ送達と安定性のトレードオフを克服するための画期的なアプローチを提供します。; この方法は、標的オルガネラ内で光安定性ポリマープローブを作成することを可能にし、生体適合性を向上させます。; 開発されたプローブは、細胞プロセス、特にミトコンドリアの動態の高解像度、長期間のライブセルイメージングを促進します。