生物膜是细菌耐药性的重要诱因，CY5-红霉素的荧光特性使其成为研究生物膜穿透机制的理想探针。

生物膜穿透实验
在铜绿假单胞菌生物膜模型中，共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）显示，CY5-红霉素可渗透至生物膜内部（深度>50 μm），而游离红霉素仅能穿透表层（<20 μm）。荧光定量分析表明，其生物膜内浓度是游离药物的2.3倍。

耐药菌干预研究
对红霉素耐药菌（erm基因阳性），CY5-红霉素可通过荧光共振能量转移（FRET）技术实时监测药物与核糖体的结合过程。分子动力学模拟显示，其结合自由能（-35.2 kJ/mol）显著低于游离红霉素（-28.7 kJ/mol），证明荧光标记增强了药物-靶标相互作用。

抗耐药性机制
基因表达分析表明，CY5-红霉素可下调耐药菌的外排泵基因（如mexAB-oprM），恢复细菌对红霉素的敏感性。动物实验中，其对耐药菌感染小鼠的治愈率达70%，显著优于传统红霉素（30%）。