線粒體在關鍵的生物過程中起著重要作用，線粒體失調與多種疾病有關。 因此，研究線粒體功能和動態過程的化學工具對於理解細胞內化學生物學至關重要。 以前的方法主要集中在長期活細胞相容探針和超解像度染料上，但對特定亞細胞結構的特異性表徵仍然有限。
最近新加坡國立大學化學與生物分子工程系吉列爾莫巴贊教授團隊構建了一種新型的共軛寡電解質COE-CN，實現了線粒體損傷的實時監測，從而為細胞功能和藥物靶點的研究提供了新的工具。 該研究題為“使用共軛寡電解質實時監測線粒體損傷”，發表在《美國化學學會雜誌》上。
膜插層共軛寡電解質 （MICOE） 是一類具有光學活性共軛核的分子，兩側是離子突出基團。 疏水和親水結構域的脂質雙層模擬分布促進了自發膜嵌入和環境特異性螢光發射。 這些特徵將 COE 與光學報告蛋白區分開來，後者與其他特定靶標相關或通過疏水結構域錨定在脂質雙層上。 微粒的生物相容性、物理化學和光物理特性允許生物應用，包括標記或殺死微生物、追蹤細胞外囊泡和細胞成像。 儘管有這些應用，但對影響COE與哺乳動物細胞相互作用的分子特徵知之甚少，特別是在亞細胞器內。 在CoE-S6（一種典型的陽離子低聚苯乙烯（Oligo-PV）CoE）的情況下，先前的共定位研究顯示沒有線粒體關聯，相反，它在細胞內化時完全定位於溶酶體中，如圖1所示。
圖1COE-CN（線粒體）、COE-S6（溶酶體）和COE-BO（溶酶體）的細胞內積累及其化學結構。
總之，作者構建了一種新的COE衍生物COE-CN，它可以在微軟骨內快速定位，而無需停留在質膜上。 這種特異性與前幾代 COE 不同，前幾代 COE 主要通過內吞途徑染色質膜或細胞內囊泡，並且與靶基序無關。 COE-CN 能夠選擇性地顯示線粒體，其亮度和光穩定性適合實際應用。 此外，其膜電位依賴性積累使得使用 COE-CN 來識別線粒體損傷細胞，從而為快速篩選線粒體功能障礙提供了一種新的、簡單且相關的光學報告細胞。 COE-CN 與 ** 後發現脫位的延長 MICOE 相結合，使線粒體健康評估成為可能。 更廣泛地說，基於這些發現，作者希望開發新的COE分子設計，作為可靶向的細胞內光學探針，能夠監測與疾病識別相關的特定細胞引數。
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