Page 25 - 《中国药科大学学报》2025年第5期

学报
Journal of China Pharmaceutical University 2025, 56(5): 557 − 565 557

基于 CRISPR/Cas9 系统的原位生物成像方法进展

张惟杰，尹王文康，冯家洛，沈 玥，赵 羿，王 琛，邹秉杰，宋沁馨 *

（中国药科大学药物质量与安全预警教育部重点实验室, 南京 210009）

摘 要 原位生物成像技术为直接观察细胞内核酸或蛋白质生物靶标的定位、表达和相互作用提供了强有力的工具，对于深
入理解细胞功能和疾病机制至关重要。CRISPR/Cas9 系统作为一种革命性的基因编辑工具，近年来也被用于开发高效的原
位 成 像 工 具 。 本 文 综 述 了 近 年 来 发 展 的 基 于 Cas9 蛋 白 、 工 程 化 单 链 向 导 RNA（ sgRNA） 及 其 偶 联 荧 光 标 签 的
CRISPR/Cas9 原位成像方法，并对其在活细胞与固定细胞中的应用特点进行了比较分析。文章重点关注了这些方法的特异
性、信号放大效率和多重成像能力，并结合当前的研究进展进行了深入讨论，旨在为基于 CRISPR/Cas9 系统的原位生物成像
技术提供更全面的见解和参考概述，并为相关领域的研究提供参考和指导。
关键词 CRISPR/Cas9；工程化 sgRNA；原位成像；荧光标签
中图分类号 Q-334 文献标志码 A 文章编号 1000−5048(2025)05−0557−09
doi：10.11665/j.issn.1000−5048.2025030302

引用本文 张惟杰，尹王文康，冯家洛，等. 基于 CRISPR/Cas9 系统的原位生物成像方法进展 [J]. 中国药科大学学报，2025，56（5）：557 −
565.

Cite this article as: ZHANG Weijie, YIN Wangwenkang, FENG Jialuo, et al. Progress of in situ bioimaging methods based on CRISPR/Cas9
system[J]. J China Pharm Univ, 2025, 56(5): 557 − 565.

Progress of in situ bioimaging methods based on CRISPR/Cas9 system
ZHANG Weijie, YIN Wangwenkang, FENG Jialuo, SHEN Yue, ZHAO Yi, WANG Chen, ZOU Bingjie,
SONG Qinxin *
Key Laboratory of Drug Quality Control and Pharmacovigilance (Ministry of Education), School of Pharmacy, China
Pharmaceutical University, Nanjing 210009, China

Abstract In situ bioimaging is a powerful tool for directly observing the localization, expression, and
interactions of nucleic acids or protein targets within cells, providing essential insights into cell function and
disease mechanisms. In recent years, the CRISPR/Cas9 system, a revolutionary gene-editing tool, has been
applied to develop efficient in situ imaging techniques. This paper reviews recent CRISPR/Cas9-based imaging
methods utilizing Cas9 protein, engineered single-guide RNA (sgRNA), and coupled fluorescent tags, and
compares their application in living and fixed cells. It focuses on the specificity, signal amplification efficiency,
and multi-modal imaging capabilities of these methods, with further discussion based on current research, aiming
to offer a comprehensive overview of CRISPR/Cas9-based in situ bioimaging techniques, with some valuable
reference and guidance for research in related fields.
Key words CRISPR/Cas9; engineered single-guide RNA; in situ imaging; fluorescence labeling

This study was supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 82173780, No. 82404581); Jiangsu Provincial
Key Research and Development Program for Social Development (BE2023843); the Natural Science Foundation of Jiangsu
Province (BK20241591); and the National College Students Innovation and Entrepreneurship Training Program (No. 3322400176)

收稿日期 2025-03-03 * 通信作者 Tel：025-86185328 E-mail：songqinxin@cpu.edu.cn
基金项目 国家自然科学基金项目（No.82173780，No.82404581）；江苏省重点研发计划社会发展项目（BE2023843)；江苏省自然科学
基金项目（BK20241591）；国家大学生创新创业训练计划项目（No.3322400176）