2021年4月15日，北京大学化学与分子工程学院邹鹏课题组与陈鹏课题组共同在Nature Chemistry杂志在线发表了他们最新的研究成果“A far-red hybrid voltage indicator enabled by bioorthogonal engineering of rhodopsin on live neurons”。他们综合利用生物正交反应和膜蛋白工程化改造策略，开发出一系列具有高灵敏度和成像信噪比的荧光膜电位探针HVI（hybrid voltage indicator）。根据成像光谱需求，HVI的蛋白质骨架可借助生物正交反应搭配不同化学结构的荧光染料，构建出一系列跨越可见光谱的复合型探针。其中，橙红区探针HVI-Cy3具有最高的灵敏度，能够以高达90的信噪比成像记录神经动作电位；远红区探针HVI-Cy5具有最红移的光谱，不仅可与绿色或红色荧光探针同时使用，实现膜电位与钙离子、神经递质等重要生理信号的并行观测，还能够与光遗传学工具联用，实现全光学神经电生理检测。

总之，本文通过对视紫红质膜蛋白的“生物正交”工程优化，发展了适用于神经元电信号记录的远红区高性能荧光探针HVI-Cy5，实现多色成像和全光学电生理学应用，期待该探针能够帮助研究者解读更加复杂的神经元电生理信号。
北京大学化学与分子工程学院博士研究生刘书彰、林畅，北大-清华生命联合中心博士毕业生胥永显（现浙江大学医学中心博士后）为该论文的共同第一作者。邹鹏研究员和陈鹏教授为该论文的共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金委、科技部、生物有机与分子工程教育部重点实验室、北京分子科学国家研究中心和北大-清华生命科学联合中心的资助。