深入研究病毒的侵染机制对病毒性疾病的预防及早期诊疗具有非常重要的意义。病毒侵染宿主细胞的过程是相当复杂的，往往包含多个步骤，并涉及病毒与各种细胞结构之间复杂的相互作用。因此，迫切需要一种技术能够实时原位地研究病毒在宿主细胞内的侵染行为，而单颗粒示踪技术是研究生物事件动态过程的强有力工具，能很好地满足病毒侵染机制研究的需要。进行单颗粒示踪的首要条件是对病毒组分进行荧光标记。但是，许多传统的荧光标记物亮度低（需大用量，影响病毒结构）、光稳定性差（光漂白产生的自由基干扰正常生物过程），不能满足长时间单颗粒示踪的需求，往往需要消耗大量的时间和精力来获取用于统计分析的数据。量子点具有亮度高、光稳定性好等优异的荧光性质，作为标记物非常适用于活细胞内高信噪比长时间的单颗粒示踪，在生物学领域引起了研究者的广泛关注。我们课题组借助量子点荧光强度高、光稳定性好的特点，建立了一套基于量子点的二维及三维单病毒示踪方法，实现了对病毒在活细胞内侵染过程的实时、原位、动态示踪。通过长时间、动态、可视化地监测病毒侵染行为，利用图像处理技术对病毒光斑进行高精度定位，轨迹重构及轨迹分析等，深入研究了禽流感病毒侵染过程的动态作用机制，已取得了系列研究成果【Chem. Rev., 120(3)(2020)1936-1979; ACS Nano, 11(2017)4395-4406；Chem. Soc. Rev., 45(2016)1211-1224；ACS Nano, 10(1)(2016)1147-1155; ACS Nano, 12(2018)474-484；ACS Nano, 6(2012)141-150 等】。

图. 本课题组利用量子点单病毒示踪技术较系统地研究了禽流感病毒侵染的动态过程机制

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