A fehérjék kémiai módosítására alkalmas közismert eljárások, mint a nukleofil tulajdonságokkal rendelkező aminosavakat célzó megoldások, általánosan elterjedtek a biológiai rendszereket a kémia eszközével vizsgáló kutatók között. Ezek a megoldások azonban csekély specificitással rendelkeznek. Némileg növelhető a kémiai módosítás szelektivitása, ha specifikus reaktivitással rendelkező aminosav-oldalláncokat (Trp, Tyr) vesznek célba, ám ezek általában csak egyedi megoldásokat tesznek lehetővé. Mennyivel jobb lenne, ha képesek lennénk egy általunk kiszemelt biomolekulát (például: fehérjét, szénhidrátot) esetleg azon belül is egy adott pozíciót kémiailag módosítani! Sok kutató törte a fejét a lehetséges megoldáson, köztük a 2022-es év harmadik kémiai Nobel-díjasa Carolyn R. Bertozzi is, amikor egy merőben új megközelítést javasolt: az élő rendszerekben megtalálható funkciós csoportok helyett használjunk nemtermészetes kémiai motívumokat! Olyan csoportokat, amelyek amellett, hogy biológiailag és kémiailag is inertek, azaz nem mérgezők és nem reagálnak, a természetes funkciókkal szelektív reakcióba vihetők egymással. Bertozzi sikeresen azonosított is egy ilyen reakciót, amely azidok Staudinger-féle redukcióján alapul. Olyan, a redukciós lépésben részt vevő foszfán-származékokat fejlesztett ki, amelyek egy elektrofil csapdát tartalmaztak, így alkalmasak a redukciós lépésben keletkező reaktív intermedier intramolekuláris befogására stabil kovalens kötés kiépülése mellett. További megoldandó feladat volt a cél biomolekulák – Bertozzi esetében a sejtek felszínén található szénhidrátok – előzetes módosítása az egyik ilyen nemtermészetes motívummal. Kísérletei során felismerte, hogy amennyiben egy aziddal módosított, a szénhidrátok felépítésére alkalmas származékot (N-azidoacetilmannózamint) ad a sejtek tápoldatához, az a sejtek metabolizmusa segítségével azidoszialátként beépül a felszíni glikánstruktúrába. Az azóta Staudinger–Bertozzi-féle ligációs eljárásként ismert módszer hatékonyságát számos példán demonstrálta (Saxon et al., 2000, 2007.). Bár az azidok és elektrofil csapdát tartalmazó foszfánok reakciója sok szempontból megfelel a Sharpless-által definiált klikk-kémiai feltételeknek, a reakció sebessége hagyott maga után kívánnivalót. Történetesen az azidcsoport a CuAAC-reakciók egyik résztvevője is. Ráadásul, a partner láncvégi alkin is nemtermészetes, kémiailag és biológiailag inert funkciós csoport, így Bertozzi is felfigyelt rá, és biztosan szívesen alkalmazta volna sejtek felszíni szénhidrátjainak tanulmányozására, ha nem lett volna ott a rézion. Egy 1953-as tanulmányban Alfred Blomquist leírta, hogy feszült gyűrűs cikloalkinok azidokkal robbanásszerű gyorsasággal reagálnak (Blomquist–Liu, 1953, 2153.). Bertozzi meglátta arra a lehetőséget ebben a reakcióban, hogy az azid-alkin reakciót biokompatibilissá tegye (Agard et al., 2004, 15046.). A hármas kötés gyűrűbe kényszerítése elegendő többletenergiával látja el az alkin funkciós csoportot, így az rézionok nélkül is reakcióba lép azidokkal, akár fiziológiás körülmények közt is. Az így kivitelezett, a gyűrűfeszültség által hajtott azid-alkin cikloaddíciós (strain-promoted azide-alkyne cycloaddition, SPAAC) reakció ugyan nagyságrendekkel lassabban megy végbe, mint a rézzel katalizált verzió, az évek során a gyűrűfeszültség további növelésével vagy elektronszívó szubsztituensek segítségével sikerült ezt feltornázni a rézkatalizált változatot megközelítő sebességre (3. ábra) (Dommerholt et al., 2016, 16.).