Biomoleküle wie Zucker, Proteine und Lipide bilden die Grundbausteine allen Lebens, da sie am Aufbau und Stoffwechsel jeglicher Lebewesen beteiligt sind. Um diese Bausteine unter dem Mikroskop sichtbar zu machen, bringt die Wissenschaft sie üblicherweise durch spezielle Farbstoffe zum Leuchten. Ein Forschungsteam der Universität Göttingen hat dafür nun eine neue Methode entwickelt: Im Gegensatz zu herkömmlichen Ansätzen wird der Lumineszenz-Farbstoff der Probe nicht als fertiges Produkt hinzugefügt, sondern leuchtet erst genau in dem Moment auf, in dem er an das angepeilte Molekül bindet. Dies löst ein bekanntes Problem, da vorgefertigte Farbstoffe oft in der Probe verbleiben, selbst wenn sie ungebunden sind, was die Bildgebung erheblich stört.
Maßgeschneidertes Leuchten: Methode optimiert die biomolekulare Bildgebung
Mit der neuen Methode leuchtet der Lumineszenz-Farbstoff nur dann auf, wenn die Markierung tatsächlich gelungen ist, was Experimente mit Biomolekülen übersichtlicher und leichter auswertbar macht. Dongchen Du sagt: „Unsere Arbeit verfolgt einen praktischen Ansatz: Statt einen vorgefertigten Fluorophor anzubringen, bauen wir die fluoreszierende Markierung direkt dort auf, wo sie benötigt wird. Für mich macht das die Chemie sowohl schön als auch nützlich.“ Da die chemische Veränderung gleichzeitig unter sehr milden Bedingungen erfolgt, schont das Verfahren empfindliche Biomoleküle.
Die Forschenden zeigten bereits, dass die Methode bei einer Vielzahl von Bausteinen wie Computern, Zuckern, Lipiden, Aminosäuren und Proteinen funktioniert. Gemeinsam mit der Universitätsmedizin Göttingen demonstrierten sie zudem das Potenzial für die Mikroskopie, indem sie zelluläre Strukturen erfolgreich sichtbar machten. „Die Lumineszenz der Farbstoffe lässt sich außerdem chemisch abwandeln“, ergänzt Prof. Dr. Nadja A. Simeth-Crespi. „Das kann dazu beitragen, das System für zukünftige Verfahren der Bildgebung maßzuschneidern.“
Quelle
Georg-August-Universität Göttingen (05/2026)
Publikation
Du, D. et al. In Situ Construction of Imidazopyridinium Fluorescent Labels for Bioconjugation. Angewandte Chemie International Edition. https://doi.org/10.1002/anie.6231674