TR-FRET技术：时间分辨荧光共振能量转移的革新与应用

TR-FRET（时间分辨荧光共振能量转移)

一、技术定义与核心原理

TR-FRET（时间分辨荧光共振能量转移）是一种融合了时间分辨荧光（TRF）与荧光共振能量转移（FRET）**的高灵敏度检测技术。其核心在于利用长寿命荧光基团（如镧系元素）作为供体，通过能量转移触发受体荧光，并借助时间延迟消除背景干扰（图1）。这一设计使TR-FRET能够精准检测生物分子间的近距离相互作用（<10nm），成为生命科学研究的“分子尺"。

二、历史演进与关键突破

TR-FRET的起源可追溯至1946年，德国物理化学家Theodor Förster提出FRET理论，奠定了能量转移的数学框架。然而，早期FRET技术受限于短寿命荧光基团的高背景噪声，直到1970年代，Jean-Marie Lehn（1987年诺贝尔化学奖得主）对镧系元素荧光特性的研究突破，才为TR-FRET铺平道路 。Lehn团队开发的镧系穴状化合物（如铕Eu³⁺），因其毫秒级荧光寿命，成为理想供体——激发后延迟检测可滤除90%以上的自发荧光（图2） 。

1990年代，法国Cisbio Bioassays公司率先将TR-FRET商业化，推出**HTRF（均相时间分辨荧光）**技术。HTRF通过优化供体（Eu Cryptate）与受体（XL665/d2）组合，实现免洗检测与超长信号稳定性（数天内可重复读板），标志着TR-FRET进入高通量时代 。

三、技术优势与创新价值

相较于传统FRET，TR-FRET的突破性在于：

低背景干扰：时间分辨技术剥离短寿命荧光（如溶剂散射光），信噪比提升10倍以上 。

均相检测：无需洗脱步骤，可直接在溶液中进行，通量提升至1536孔板规模 。

耐受性强：镧系复合物可抵抗pH波动（3-10）、高浓度DMSO（达5%）及金属离子干扰 。

动态监测：支持实时追踪酶活性、受体-配体结合动力学等动态过程 。

四、应用场景与典型案例

TR-FRET技术已在多个领域展现价值：

药物开发：高通量筛选GPCR激动剂/拮抗剂，例如通过检测cAMP水平变化评估药物效应 。

癌症研究：定量EGFR、HER2等激酶活性，指导靶向疗法设计（图3）。

免疫诊断：检测血清中IL-6、TNF-α等细胞因子，灵敏度达pg/mL级 。

基因编辑：验证CRISPR-Cas9与DNA靶点的结合效率，优化基因编辑工具 。

五、TR-FRET与HTRF的协同进化

作为TR-FRET的优化分支，HTRF进一步强化了实用性：

信号稳定性：Eu Cryptate供体的荧光可持续72小时，支持反复检测 。

微型化：仅需20μL样本即可完成检测，适用于珍贵临床标本 。

多指标联检：通过多色受体（如d2、Cy5）实现同一孔内多重靶标分析 。

六、未来展望

随着单分子检测与微流控技术的融合，TR-FRET正朝着超灵敏（zeptomolar级）与空间多组学方向演进。例如，结合人工智能算法解析能量转移效率，可重建蛋白质互作网络的三维构象。这一技术或将揭开阿尔茨海默病中β-淀粉样蛋白聚集机制等重大科学谜题。

TR-FRET以其独特的时空分辨率，持续推动生命科学从“观察现象”向“解析机制”跨越。正如Lehn所言：“分子识别是生命的语言，而TR-FRET让我们得以聆听这种对话的韵律。”

名称	货号	规格
HTRF 96 WELL LOW VOLUME - 1 PLATE	66PL96001	EA
HTRF HUMAN IFN G KIT - 500 PTS	62HIFNGPEG	500Tests
HTRF STREPTAVIDIN-D2 - 1K PTS	610SADLF	EA
HTRF HUMAN IFN G KIT - STD	62HIFNGCDA	EA