細胞骨架如微管、微絲等一直是生命科學研究的重點。近期Johnsson等科學家將SiR直接標記于與微管和微絲分別特異性結合的小分子docetaxel和jasplakinolide，即形成SiR-tubulin和SiR-actin，實現了在不對細胞或組織進行任何轉染或基因組修飾的條件下直接進行活細胞成像[18]（圖9）。SiR-tubulin和SiR-actin仍然保留了SiR的優良特性，非常適用于STED成像（圖10）。SiR-tubulin標記人成纖維活細胞中的微管后, STED超高分辨率顯微鏡揭示了細胞質中及中心體上tubulin的定位及結構信息。在這種標記和成像方法下，細胞質中微管的粗細測量為39±10 nm, 這是目前活細胞中微管成像的最高分辨率。STED成像也清晰的揭示了中心體上的微管以9個亞復合體排布成直徑約176±10 nm的環形（圖10a，b），兩個臨近亞復合體之間的夾角成39°±13°（圖10c），這些數據與之前用電子顯微鏡研究得到的數據是一致的[19]。SiR-actin標記活的大鼠海馬區原代神經元后，STED超高分辨率顯微鏡揭示了微絲在軸突上以181±20 nm的區間成周期性排布（圖10d-f），這與之前用固定的樣品得到的結果是一致的[20]。這些數據充分說明了SiR-actin和SiR-tubulin在活細胞超高分辨率顯微鏡成像中使用的便捷性及可靠性。目前SiR-tubulin和SiR-actin已經被Spipochrome公司商品化，使用方法也有非常詳細的描述。
圖9. SiR-tubulin和SiR-actin。a, SiR-tubulin和SiR-actin的分子結構。b，SiR-tubulin和SiR-actin只有在分別結合了微管或微絲后才能發出熒光。c，SiR-tubulin和SiR-actin標記的人成纖維細胞，結構照明成像，標尺，5 mm。
圖10. SiR-tubulin和SiR-actin標記的活細胞的STED成像。（a）人成纖維活細胞中心體上微管的STED代表性圖像(已經過Richardson-lucy反卷積運算)。（b）人和小鼠的中心粒的直徑。（c）人和小鼠中心粒中臨近的兩個微管亞復合體之間夾角。（d）16天的大鼠海馬區元代神經元在用SiR-actin染色后的STED原始圖像。（e-f）微絲在神經元軸突上以間隔為181±20 nm的距離成周期性分布。
總結
新的熒光探針和成像技術的發展，極大地加快了生命科學探索的步伐，并將繼續為細胞生命活動提供極其重要的新見解。近十年中，超高分辨率和單分子顯微鏡發展迅速并越來越成熟化，可以預見在不就的將來利用超高分辨率顯微鏡對活細胞進行成像將成為非常常規的科研手段。作為在這個方向邁出的一步，各種各樣的新型活細胞標記方法和熒光探針的研發也得到了越來越多的科學家的青睞和重視。總體來說，SNAP-tag等標簽標記方法已經在活細胞系統的研究和操控中顯示出極大的潛力。而SiR等新型染料的研發必將進一步推進超高分辨率顯微鏡在活細胞成像中的應用。
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