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PNAS封面：北大陈知行团队研发新探针实现线粒体多色STED成像
来源：brainnews

线粒体是细胞的动力来源，影响细、增殖、死亡的关键信号通路。由于线粒体的动态行为和与其他细胞器的丰富相互作用，荧光显微镜的发展特别推动了线粒体研究线粒体。线粒体内膜 (inner membrane, IM）向内凹陷形成许多层状或管状的内嵴，其间距通常小于100 nm，导致传统荧光显微镜无法观察到其内部精细结构。因此，基于固定样本的电子显微镜技术一直作为捕捉线粒体膜结构的主流工具。近年来，活细胞线粒体纳米成像已从原理验证发展成为一种结构和功能研究的可行方法。其中，受激发射损耗纳米显微镜（STED）和结构光照明显微镜（SIM）已被报道用于活细胞的内嵴成像。然而，目前线粒体纳米结构的可视化大多局限于癌细胞的二维（2D）单色成像，正交策略尚未建立，且STED图像采集会受到细胞器的光损伤或快速光漂白的影响，很难观察到原生状态下的线粒体形态。

2022年12月20日，北京大学未来技术学院、北大-清华生命科学联合中心陈知行课题组在PNAS 杂志上发表了题为 “Multi-color live-cell STED nanoscopy of mitochondria with a gentle inner membrane stain” 的研究论文，并被选为封面文章。该研究报道了一款适用于STED纳米显微镜的线粒体内嵴染料PK Mito Orange (PKMO)，具有优秀的光稳定性和显著降低的光毒性，可实现在永生化哺乳动物细胞系、原代细胞和组织中的长时程、超分辨率的线粒体动力学成像, 单个线粒体的3D-STED成像，以及多色STED成像。