對于單病毒的示蹤，是研究病毒感染路徑和表征病毒與靶細胞動態相互作用的有力工具，有助于闡明病毒侵入細胞并播散的關鍵步驟，揭示病毒流行和發病的機理，從而有利于形成具有針對性的新的治療策略。為了實現對單病毒的持續示蹤，熒光標記物必須具備良好的熒光穩定性，配備應用高放大倍數的物鏡，從而實現對微小病毒顆粒（20-100nm）的成像。

量子點（Quantum Dots, QDs）作為無機合成的納米熒光探針，具有高熒光亮度和熒光穩定性。目前已有通過抗體或共價偶聯將量子點標記病毒的文獻報道，但是這些方法可能影響病毒的正常功能，包括與宿主的相互作用。南加州大學Pin Wang課題組，應用生物素受體多肽（AP）和生物素連接酶（BirA）使病毒表面生物素化，進而通過生物素-親和素相互作用而實現量子點標記（圖1）。該標記具有良好的熒光穩定性（圖2），不影響病毒感染性，可用于研究糖蛋白包被病毒進入細胞的動態過程，也可用于標記病毒轉運進入Rab+胞內體的活細胞示蹤。總之，該課題揭示了量子點標記技術在示蹤病毒和靶細胞之間動態相互作用方面的潛能，可廣泛應用于各種類型的膜包被病毒的標記和示蹤。

圖1 以量子點標記包膜病毒的通用策略。

病毒從表達AP標簽的細胞自然出芽，生物素受體多肽（AP）從而摻入病毒表面；濃縮的AP標記病毒重懸于PBS-MgCl₂緩沖液，通過加入生物素連接酶（BirA）、ATP以及生物素等而被生物素化；進而與鏈霉親合素偶聯的量子點孵育，從而實現量子點對病毒生物素化表面的位點特異性標記。

圖2 對于標記量子點或FITC的病毒顆粒的熒光穩定性比較。

(A) 生物素化的VSVG-假病毒型慢病毒，分別以鏈霉親和素偶聯的量子點（QD525）或FITC標記，鋪被于多聚賴氨酸包被的蓋玻片；上述樣品以氬激光器于488nm持續激發超過3min，間隔~10s采集圖像；

(B) 量子點（QD525）或FITC標記病毒顆粒的熒光強度的動力學分析。應用Zeiss LSM 510的軟件包對病毒顆粒的熒光強度進行分析。

文獻來源：

Joo KI, Lei Y, Lee CL, Lo J, Xie J, Hamm-Alvarez SF, Wang P. Site-specific labeling of enveloped viruses with quantum dots for single virus tracking. ACS Nano. 2008;2(8):1553-62.