基于脂质亲和力的量子点标记技术在包膜病毒可视化成像中的应用研究

《Viruses》：Single-Particle Tracking via Direct Labeling of the Viral Lipid Envelope with Cholesterol-DNA-Functionalized Quantum Dots

　　

摘要

量子点（QDs）能够对单个分子和病毒进行快速、连续且长时间的成像，相较于传统荧光团可提供更为全面的动态数据。然而，其在可视化病毒感染方面的应用受到限制，主要是由于缺乏温和、高效且适用的标记技术。本研究提出了一种简单温和的标记有包膜病毒的技术，仅需一次短暂的孵育阶段。该方法依赖于病毒脂质包膜对胆固醇（chol）的固有亲和力，该胆固醇通过Chol-DNA功能化显示在碲化镉（CdTe）量子点上。量子点通过Cd²⁺离子与磷酸硫代修饰的DNA链配位一步合成，保持了高荧光效率和小的粒径，同时能够实现DNA修饰。该标记技术在约一小时内达到很高的效率，同时保持病毒结构完整性和感染性。采用这种脂质特异性技术，本研究通过标记包膜和核酸（用Ru[(phen)₂(dppz)]²⁺标记核酸），建立了双色荧光SARS-CoV-2刺突假病毒颗粒，便于实时监测和分析感染动态。建立的脂质特异性量子点标记技术提供了一个高效且通用的工具，用于可视化监测病毒并分析其感染途径，从而促进单个病毒识别的更广泛应用，并改善对复杂感染机制的理解。