综述：FRET 显微镜技术在肿瘤学与传染病诊断中的临床应用进展与挑战

《Biophysica》：Understanding the Invisible Handshake: FRET Microscopy and FRET-Based Assays in Molecular Diagnosis

　　

摘要

共振能量转移（FRET）显微镜技术已从一种专门的生物物理分析方法发展成为一种多功能平台，用于研究纳米尺度上的分子相互作用和动态过程。FRET利用供体和受体荧光团之间的非辐射能量转移，实现对蛋白质-蛋白质相互作用、构象变化以及酶活性的实时检测——这些现象都是疾病分子基础的核心。这些能力为理解疾病发病机制提供了宝贵的见解。本文探讨了FRET显微镜在肿瘤学和传染病诊断中的临床应用潜力，尤其是在核酸和抗原检测方面。我们详细介绍了关键技术进展，如尖端生物传感器、比值成像以及荧光寿命成像显微镜（FLIM-FRET）。同时，也严肃讨论了光漂白、光谱重叠、样本异质性和仪器成本等带来的持续临床转化挑战，并提出了有前景的未来解决方案，如近红外荧光团对和多重FRET检测方法。总之，FRET显微镜是一项成熟的技术，但其临床应用仍处于发展阶段，主要局限于研究和临床前环境。尽管如此，它能够直接在原位报告分子尺度上的事件，这使其成为早期疾病检测诊断工具箱中的一个有力补充，尤其是在传统方法灵敏度不足的情况下。