Os processos mais simples para monitorar o movimento e a localização das células usam sondas de rastreamento que passam pela membrana para dentro da célula e tornam-se impermeáveis à membrana após o carregamento. O rastreamento de longo prazo do movimento e localização das células requer sondas que sejam mais resistentes à fotobranqueamento e sejam retidas por mais ciclos de divisão celular. A visualização de comportamentos celulares como divisão, movimento e apoptose em uma resolução de célula única e, em princípio, permite o rastreamento prospectivo e retrospectivo para determinar a linhagem de cada célula. A geração de repórteres de proteínas fluorescentes geneticamente codificadas que são fundidas com proteínas localizadas subcelularmente, como a histona humana H2B, tornou possível direcionar repórteres de proteínas fluorescentes para estruturas subcelulares específicas e identificar células únicas em populações complexas.
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