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基于绿色荧光蛋白的葡萄糖指示剂可报告活细胞中的葡萄糖动态变化
摘要： 葡萄糖是生物体最重要的能量来源。本研究开发了一系列基于单荧光蛋白（FP）的葡萄糖指示剂，命名为"绿色Glifons"，用于解析能量代谢相关分子间的层级与互作关系。三种指示剂对葡萄糖表现出不同的EC50值（50微米、600微米和4000微米），响应葡萄糖时产生约7倍的荧光强度变化。这些指示剂可可视化活体HeLa细胞胞质、质膜、细胞核及线粒体中的葡萄糖动态，也能在秀丽隐杆线虫咽肌中实现活体成像，并能检测小鼠血糖水平。最终，该指示剂适用于双色成像，揭示了小鼠胰腺MIN6 m9β细胞中葡萄糖与Ca2+的动态相互作用。我们认为这些指示剂将促进能量代谢的活体多色成像研究。
关键词： 生物传感器、人工甜味剂、双色成像、秀丽隐杆线虫、活细胞成像、葡萄糖、血糖水平、荧光蛋白
更新于2025-11-21 11:24:58
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秀丽隐杆线虫研究中的光学显微镜方法
摘要： 自秀丽隐杆线虫被确立为模式生物以来，它就与显微镜技术紧密相连，这在过去几十年间推动了生物学理解的显著进步。因此，开发新技术是深入探究发育生物学机制的关键环节。本综述将结合线虫研究，探讨定量光学显微镜技术的最新进展及其对该领域的影响。我们将重点介绍当前有望通过整合基于测序的单细胞技术与高分辨率定量成像来革新生物学研究的未来发展方向。
关键词： 定量成像、光学显微镜技术、发育生物学、单细胞技术、秀丽隐杆线虫
更新于2025-09-23 15:21:21
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掺镱光纤飞秒激光器可实现稳健运行，对秀丽隐杆线虫神经元进行深度精准的显微手术
摘要： 激光显微手术是神经生物学领域的有力工具，可用于活体细胞消融和神经突切断。我们对比了一种较新型激光源与两种成熟设计方案。掺稀土元素锁模光纤激光器能产生高功率脉冲，近期在工业领域广受欢迎。这类系统制造标准严格，兼具固态激光器典型的坚固耐用和低维护特性。实验证明：掺镱光纤飞秒激光器的精度与钛宝石飞秒激光器相当（1-2微米），且操作可靠性更优。由于消融所需脉冲能量更低，其精度优于固态纳秒激光器；又因近红外光散射减弱，可在组织中实现更深部损伤（超过100微米）。这些优势不仅适用于本研究的示范模型系统（线虫C. elegans的神经突），也适用于其他需要精确微米级解剖的系统和透明组织。
关键词： 掺镱光纤飞秒激光器、激光显微手术、神经元再生、钛宝石飞秒激光器、固态纳秒激光器、秀丽隐杆线虫
更新于2025-09-23 15:19:57
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利用还原型荧光素检测秀丽隐杆线虫体内的活性氧
摘要： 氧化应激与包括阿尔茨海默病在内的多种神经退行性疾病的发病机制相关。氧化应激源于抗氧化剂与氧化剂间平衡的破坏，且氧化剂占据优势。由于线粒体是活性氧（ROS）产生和清除的主要场所，测量ROS水平有助于判断线粒体功能完整性是否受损。本方案描述了利用氯甲基-2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯（CM-H2DCFDA）检测秀丽隐杆线虫体内ROS水平的方法。
关键词： CM-H2DCFDA、秀丽隐杆线虫、线粒体、氧化应激、DCF、活性氧
更新于2025-09-22 18:02:02
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通过嵌套CRISPR技术在秀丽隐杆线虫中高效生成内源性荧光报告基因
摘要： 基于CRISPR的模型生物基因组编辑方法正以惊人速度发展。虽然构建缺失或错义突变体相当直接，但制备内源性荧光报告基因更具挑战性。我们开发了无需克隆的核糖核蛋白驱动技术——嵌套CRISPR（Nested CRISPR），能稳健地在秀丽隐杆线虫中生成携带EGFP、mCherry或wrmScarlet的内源性荧光报告基因。该方法将荧光蛋白（FP）序列分割为三个片段：第一步使用单链DNA供体（≤200 bp）将FP的5'和3'片段插入目标位点；第二步利用这些序列作为同源区域，通过含中间片段的dsDNA供体（PCR产物）进行同源定向修复，从而完成FP序列拼接。嵌套CRISPR的第一步（单链DNA供体操作）是已验证的高效编辑方法，第二步因采用通用crRNA和PCR产物而具有可靠性。我们还应用该技术在非必需基因中分两步操作：先制备缺失突变体，再生成转录报告基因。为优化方法，我们测试了合成sgRNA但未显著提升效率。通过整合所有步骤一和步骤二的试剂进行单次注射，我们在5个测试位点中的3个获得成功，最高编辑效率达20%。最后探讨了该技术的未来应用前景。
关键词： 荧光蛋白、CRISPR、基因组编辑、秀丽隐杆线虫、Cas9
更新于2025-09-23 19:58:45
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金雀异黄酮与氨苄青霉素联合处理后橙光照射对氨苄青霉素耐药铜绿假单胞菌的抗菌生物光子治疗
摘要： 细菌抗生素耐药性是一个令人警醒的全球性问题，需要采用无耐药性的替代抗菌方法?？咕舛α品ǎˋPDT）是应对多种病原体（尤其是革兰氏阳性菌和真菌）的知名手段。金雀异黄酮与橙光联合APDT能有效杀灭金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）及白色念珠菌。虽然革兰氏阳性菌和多数真菌易被APDT杀灭，但革兰氏阴性菌因其独特的细胞壁结构而难以清除。铜绿假单胞菌是最重要的机会性致命革兰氏阴性病原体之一，但金雀异黄酮与橙光APDT对其无效。该菌虽对氨苄青霉素具有耐药性，但我们假设氨苄青霉素仍可破坏细胞壁结构，从而促进光敏剂进入革兰氏阴性菌细胞。通过金雀异黄酮与氨苄青霉素联合处理后施以橙光照射，成功使铜绿假单胞菌PAO1菌株数量显著降低（3.4个对数级）。在秀丽隐杆线虫模型中，APDT对铜绿假单胞菌PAO1的灭活作用及肠道通透性改善效果得到成功验证。
关键词： 金雀异黄酮、抗菌光动力疗法（APDT）、铜绿假单胞菌、氨苄青霉素、秀丽隐杆线虫、橙色光
更新于2025-09-11 14:15:04
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利用广角追踪平台对大规模<em>秀丽隐杆线虫</em>群体进行自动化行为分析
摘要： 秀丽隐杆线虫是生物医学研究中成熟的动物模型，广泛用于功能基因组学和衰老研究。为评估实验动物的健康状况，通常依赖运动能力指标（如身体弯曲次数或移动速度的测量）。这些测量多采用人工计数方式，由于时间和人力限制，每次实验的动物数量往往不超过25只，难以获得良好的统计学显著性。鉴于在研究微弱表型效应时，需要高统计功效来获得可重复结果并控制假阳性和假阴性结果，近期研究致力于开发自动化方案以提高运动检测灵敏度和多参数行为分析能力。为将检测灵敏度提升至遗传研究和药物发现中常至关重要的微小表型变化所需水平，我们在此介绍一项技术突破：该技术能同步研究多达5000个个体，其统计功效较人工检测提高约1000倍，较其他现有自动化方法提高约100倍。
关键词： 线虫文库、神经退行性疾病、淀粉样蛋白形成、阿尔茨海默病、药物发现、第141期、基于表型的筛选、高通量筛选、免疫学与感染、秀丽隐杆线虫、大群体分析
更新于2025-09-09 09:28:46
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荧光珠是研究秀丽隐杆线虫不同生命史阶段的多功能工具
摘要： 精确划分秀丽隐杆线虫的发育阶段对于不同环境条件下的发育研究至关重要。在适宜条件下，幼虫会连续经历四个由蜕皮期分隔的幼虫阶段。通过携带蜕皮报告基因的转基因品系（需构建特定菌株）或仔细观察个体的咽泵活动与行为静止状态，可以区分蜕皮期与非蜕皮期幼虫。在不利条件下，幼虫会进入具有抗逆性且发育停滞的滞育幼虫阶段。传统上通过滞育幼虫耐受洗涤剂筛选的特性来识别它们，但这种方法无法鉴别恢复中的个体或存在滞育形态发生缺陷的突变体。 本研究描述了一种简单方法，可区分蜕皮期/滞育期幼虫与非蜕皮期幼虫，从而规避现有方法的局限性。将荧光乳胶珠与细菌食物混合后，非蜕皮期幼虫和成虫会摄入这些珠子，而蜕皮期和滞育期幼虫因停止进食导致消化道内不含珠子。使用解剖显微镜（最低100倍放大）或蠕虫分选仪进行高通量实验即可检测珠子存在情况。我们发现持续发育的不含珠子幼虫会呈现蜕膜特征——包括表达mlt-10::gfp蜕皮标记基因及咽泵活动缺失。此外，通过三种常规方法产生的野生型和突变型滞育幼虫都能通过珠子缺失被准确识别。重要的是，该方法对SDS敏感型突变背景有效，并能鉴定恢复中的滞育幼虫——这是目前唯一可实现正向筛选的发育阶段。
关键词： 秀丽隐杆线虫，发育阶段，滞育期，蜕皮，荧光珠
更新于2025-09-04 15:30:14