第一作者: Kangqiang Qiu, Aditya Yadav, Zhiqi Tian
通訊作者: Chayan K. Nandi,Jiajie Diao通訊單位: Indian Institute of Technology Mandi為了對溶酶體進行超長期的研究,本文采用生物相容性蛋白質(zhì)牛血清白蛋白(BSA)修飾的貴金屬金和銀納米簇(MNC),稱為BSA?NCs,在結(jié)構(gòu)照明顯微鏡(SIM)下對溶酶體進行成像。與商業(yè)溶酶體染料相比,BSA?NCs在pH波動方面表現(xiàn)出優(yōu)異的抗干擾性,在超長時間跟蹤溶酶體方面表現(xiàn)出高效的抗光漂白能力以及近紅外熒光性能。在SIM下用BSA-NCs觀察溶酶體變化,以及溶酶體和線粒體誘導有絲分裂之間的相互作用。BSA-Au-NCs具有類分子的性質(zhì)和近紅外熒光特性,被證明能夠進入器官的內(nèi)部細胞,并首次應(yīng)用于跟蹤亞細胞溶酶體動力學。研究結(jié)果不僅表明利用超分辨率技術(shù)對活細胞和類器官中的細胞器進行成像是一種很好的工具,而且還突出了將MNC用于超長期生物成像的新領(lǐng)域。

圖1:BSA?NCs的合成與表征:(a)BSA?Au NCs的合成途徑;(b)BSA?Au NCs的透射電鏡圖像和(c)BSA?Ag NCs,插圖顯示團簇的尺寸分布。(d)BSA?Au NCs和(g)BSA?Ag NCs的吸收波長和發(fā)射波長。不同pH值緩沖液中的(e)BSA?Au NCs(663 nm處)和(h)BSA?Ag NCs(622 nm處)的歸一化熒光強度。(f)BSA?Au-NCs(663 nm處)和(i)BSA?Ag-NCs(622 nm)在多種離子和生物活性中性的氨基酸的水中的熒光強度。F0是去離子水中的發(fā)射強度。

圖2:BSA?NCs的生物相容性和細胞定位。(a)不同濃度的BSA?Au NCs和(b)BSA?Ag-NCs與HeLa細胞作用24小時和的細胞活性。(c)用LTR和BSA?NCs染色的HeLa細胞的SIM圖像。(d,e)經(jīng)MTG和BSA?Au-NCs染色的正常(圖(d))和FIP200 KO(圖(e))淋巴管肉瘤細胞的SIM圖像,用或不用CCCP(20μM)處理24小時。對于BSA?Au-NCs,濃度為3.0mg/mL;對于BSA?Ag-NCs,濃度為0.2 mg/mL。
圖3:BSA?NCs的光穩(wěn)定和pH波動的抗干擾性。(a) HeLa細胞經(jīng)BSA染色在100%激光功率下(LTR為561 nm,BSA-NCs為640 nm)進行第一次和第六次的SIM圖像。(b))100%激光功率BSA?NCs和LTR(LTR為561 nm,BSA-NCs為640 nm不同成像時間下的的歸一化熒光強度。(c,d)用或不用(c)氯喹(100μM,30分鐘)和(d)4%多聚甲醛(