本項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)對多種神經(jīng)遞質(zhì)靈敏地動態(tài)檢測，研究成果可廣泛拓展于所有基于G蛋白偶聯(lián)受體傳遞信號的神經(jīng)遞質(zhì)或調(diào)質(zhì)的熒光探針的開發(fā)，可進(jìn)一步應(yīng)用于在體復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)中（如果蠅、斑馬魚及小鼠等），精確地解析不同行為條件下特定神經(jīng)遞質(zhì)的時(shí)空分布以及動態(tài)變化。通過與光遺傳學(xué)或化學(xué)遺傳學(xué)等手段結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)對于特定神經(jīng)元的功能干預(yù)和神經(jīng)遞質(zhì)信號檢測，從而明確闡述特定神經(jīng)遞質(zhì)和行為功能的邏輯關(guān)系。GRAB探針不僅可以實(shí)現(xiàn)對生理情況下特定神經(jīng)遞質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，還可以與特定的疾病模型相結(jié)合，監(jiān)測病理情況下神經(jīng)遞質(zhì)的變化，為疾病治療提供指導(dǎo)。同時(shí)基于不同GPCR開發(fā)的GRAB探針具有受體的特異性，可以用于篩選具有更高特異性靶標(biāo)的新藥，為新藥的研發(fā)提供一種更加便捷、低成本且高效的篩選方法。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將熒光蛋白與特異性的人源神經(jīng)遞質(zhì)受體巧妙地進(jìn)行分子水平的融合和改造，在國際上首次開發(fā)出新型可遺傳編碼的乙酰膽堿（Nature Biotechnology, 2018）和多巴胺（Cell, 2018）熒光探針，具有高靈敏度、分子特異性、精確的時(shí)空分辨率和亞秒級響應(yīng)速度等特點(diǎn)，可以在活體果蠅、斑馬魚、班馬雀（Nature, 2018）及清醒小鼠的大腦中，靈敏地檢測在嗅覺或視覺刺激、學(xué)習(xí)記憶或交配行為中相關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)的變化（如圖二）。 此外，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正在積極拓展開發(fā)更多新的神經(jīng)遞質(zhì)和調(diào)質(zhì)的熒光探針，目前已在去甲腎上腺素、五羥色胺、腺苷、ATP和神經(jīng)肽的探針開發(fā)工作中取得了重要進(jìn)展，這將為研究大腦的功能提供重要的工具。