NHS-LC生物素是一种长链、NHS酯活化的生物素化试剂，用于标记伯胺（例如蛋白赖氨酸），其膜通透性使其可用于一般细胞内标记。磺基NHS-LC生物素是水溶性的、不可切割的，可以对溶液中的抗体、蛋白质和任何其他含伯胺的大分子进行简单有效的生物素化试剂，细胞表面蛋白的特异性标记是这些独特的水溶性和膜不可渗透试剂的另一个常见应用。

Katsumi团队2001年发表《一种利用内皮生物素化和抗生物素蛋白-生物素系统的新型血管内给药方法》，此项研究中开发了一种新型血管内给药系统，将从导管注射的药物固定到靶组织的血管系统中，活内皮细胞的细胞蛋白首先通过生物素化试剂直接生物素化，然后通过亲和药物或使用亲和素作为接头的生物素化药物结合。

在最初的实验中，在体外研究了培养的牛主动脉内皮细胞（BAECs）的生物素化，方法是将生物素化试剂（NHS-LC生物素或磺基-NHS-LC生物素）应用于洗涤过的完整BAEC单层上，并表明与细胞结合的生物素量取决于所应用的生物素试剂的浓度。将细胞裂解物中生物素的浓度除以裂解物中的蛋白质浓度（ng生物素/μg蛋白质），以使其值标准化，以应对实验过程中可能的细胞损失。图1显示了生物素化试剂的剂量与细胞裂解物中校正的生物素浓度之间的关系。细胞裂解物中生物素的浓度随着生物素化试剂剂量的增加而增加。当在相同浓度下比较NHS-LC-生物素和磺基NHS-LC生物素时，NHS-LC生物素的生物素化的细胞蛋白略多。例如，由1.8mM NHS-LC生物素和磺基NHS-LC生物素制备的细胞裂解物的生物素浓度分别为0.390和0.304ng每1g蛋白质。

在生物素化后，细胞结合的生物素随着时间的推移而减少，当荧光素标记的亲和素（FITC-avidin）应用于生物素化的BAEC单层时，FITC-亲和素很容易与细胞结合。LDH释放测定显示磺基NHS-LC生物素对BAEC只有轻微的细胞毒性，集落形成测定显示试剂只有轻微的不良反应。对正常家兔的肾动脉进行了体内研究，通过导管将NHS-LC生物素溶液注射到一个肾脏，以生物素化其血管系统，并将载体注射到另一个肾脏作为对照，然后用盐水灌注。最后，将FITC-avidin溶液注射到两个肾脏，然后在拔出导管后与血液再次融合。在组织学切片中，生物素化肾脏中超过85%的肾小球被荧光素染色，而对照组中没有肾小球被染色。在相同手术后2天采集的肾脏中，大多数肾小球仍然染色明亮。图2显示，在生物素化后，EC中的生物素浓度随着时间的推移而降低。当使用磺基NHS-LC生物素时，生物素化蛋白的浓度随着时间的推移迅速下降，24小时后只剩下少量。另一方面，当使用NHS-LC-生物素时时，在24小时内检测到大量的生物素分子（60%），在48小时时仍能检测到约40%。根据数据计算出的生物素半衰期分别为38.0小时（NHS-LC生物素）和10.8小时（磺基-NHS LC-生物素）。

在用0.18-18mM的磺基NHS-LC生物素和暴露于溶剂中进行对照，生物素化24小时后通过相差显微镜检查了所有的BAEC，所有组的细胞均为阴性，未显示任何形态异常。另一方面，如图3所示，与低剂量（0、0.18和1.8mM）的生物素化相比，暴露于18mM生物素化试剂的组显示LDH水平略有增加（克鲁斯卡尔-沃利斯检验，p＜0.02）。

为了研究生物素化抑制剂是否会改变细胞活性，使用集落形成测定法检测了它们对细胞增殖的影响。如图4所示，BAEC集落的数量随着试剂浓度的增加而减少。菌落形成的抑制在1.8-5.4mM时是明显的（克鲁斯卡尔-沃利斯检验检验，p<0.01）。

在这个实验中，还研究了抗生物素化药物是否可以固定在有活力的生物素化EC上。结果如图5所示，细胞裂解物中FITC抗生物素的浓度随着FITC抗病毒素初始剂量的增加而增加。当使用NHS-LC生物素时，FITC-avidin的初始剂量与其在细胞裂解物中的浓度之间的相关系数为0.987（p=0.012），而当使用磺基NHS-LC-生物素时为0.977（p=0.026）。

在最终的实验中，生物素化的肾脏注射抗生物素溶液，然后注射荧光素-生物素溶液。对照肾脏先前没有生物素化，但接受了与上述相同的抗生物素和荧光素生物素注射，超过80%的肾小球在生物素化的肾脏中染色，但在对照组中没有染色。这表明生物素化药物可以通过抗生物素锚定在生物素化血管系统上，而不会被血液冲走。生物素化肾脏的功能未发现明显的不良反应，这种给药系统适用于治疗某些血管病理状况，如恶性肿瘤中的微血管增殖，以及在某些靶器官中连续给药。

在这项研究中，研究了活内皮细胞的生物素化，以开发一种将治疗药物递送到靶区并将药物锚定到该区域的血管内皮细胞的方法。这项研究的两个关键要素是导管插入术在药物递送中的应用和NHS酯的生物素衍生物在生物素化中的使用。介入放射学的最新进展使得使用血管导管插入术到达身体的许多地方成为可能，使用导管插入术，我们将药物输送到作为模型器官的兔肾脏中的血管内皮细胞。一些研究人员之前已经报道了动物组织细胞的生物素化，如红细胞、淋巴细胞和内皮细胞，使用生物素NHS酯衍生物用于各种目的。NHS酯与蛋白质具有高度反应性，与NHS酯的化合物可以通过细胞蛋白质固定在活细胞上。Fuente等人报道了使用分离的肺对肺内皮进行生物素化，然后通过血管内注射给予生物素化试剂。Katsumi团队的研究首次将血管内皮细胞的生物素化用于治疗目的。