近日，西安交通大学教授赵永席、陈锋团队构建了一种名为生物物理转DNA催化累积双记录仪，该方法将动态DNA纳米技术与独特分子标识符测序相结合，成功实现了对活细胞膜流动性连续事件的双模态、累积式记录：既能通过荧光成像进行时空可视化，又能借助DNA测序进行数字化绝对定量。该成果发表在《美国化学会志》上。

细胞膜流动性是生命活动的核心物理表征之一，然而，如何对活细胞膜快速动态的运动过程进行连续的追踪与记录，一直是生物物理领域的重大难题。传统荧光技术（如荧光关联光谱、荧光漂白恢复、单分子追踪等）虽能提供信息，但通常设备昂贵、观测区域有限，只能“抓拍”瞬时状态，难以像“录像机”一样持续累积信号，更无法为每个动态事件赋予可追溯的唯一数字身份。

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新系统实现了对细胞膜流动性的“写入及锁定”式记录。其核心是一对膜锚定DNAzyme探针，一旦因膜流动而相遇，便催化切割反应，同步产生原位荧光信号与携带唯一UMI的DNA片段。前者形成动态荧光图像，后者则实现事件的数字化定量。由此，新事件的加入不会覆盖原有记录，确保了膜流动历史的完整性与连续性。

基于这一技术，团队系统解析了不同细胞类型与状态下膜流动性的差异与规律，包括细胞周期的时序性变化、心脏肥大模型中膜流动性的显著增强、肌管分化过程中流动性的下降，以及细胞衰老导致的膜流动性降低。

这一创新技术为在单细胞水平连续解析细胞膜动态、揭示其与细胞周期、疾病状态及发育过程的关系提供了强有力的工具，在细胞生物学、心肌肥大、衰老研究等领域具有重要的应用潜力。

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.5c16545