作為生物科研人，相信大家都或多或少接觸過熒光染料，但或許不是每個人都很了解它。我們今天就來簡單說說啥是熒光染料，以及主要有哪些常見的熒光染料。
啥是熒光染料呢？
熒光染料就是能發(fā)出熒光的染料，是指吸收某一波長的光波后能發(fā)射出另一波長大于吸收光的光波的物質(zhì)。它們大多是含有苯環(huán)或雜環(huán)并帶有共軛雙鍵的化合物。在吸收紫外線或可見光后，能把短波長的光轉(zhuǎn)變?yōu)椴ㄩL較長的可見光波而反射出來，呈閃亮的鮮艷色彩。有多鮮艷呢？不多說，直接上圖：
咋樣？漂亮不？
熒光染料可以單獨使用，也可以組合成復(fù)合熒光染料使用。其中復(fù)合熒光染料是利用熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)合成的熒光染料，由距離非常近、能量可以在彼此間傳遞的一個供體及一個受體熒光物分子所組成。復(fù)合染料在受體分子的激發(fā)波長被激發(fā)，在供體分子的發(fā)射波長發(fā)射一個光子。熒光染料發(fā)展非常迅速，已開發(fā)的用于科研和臨床應(yīng)用的熒光染料已基本覆蓋了由紫外到可見光及紅外的整個光譜范圍 。
熒光染料的科研應(yīng)用
熒光染料，由于靈敏度高，操作方便，逐漸取代了放射性同位素作為檢測標(biāo)記，其廣泛應(yīng)用于免疫熒光，熒光探針，細(xì)胞染色等。包括特異性的DNA染色，用于染色體分析、細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡等相關(guān)研究。另有很多核酸染料在多色染色系統(tǒng)中是非常有用的復(fù)染劑，可作為背景對照，標(biāo)記細(xì)胞核使細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系一目了然。
免疫熒光
免疫熒光技術(shù)( Immunofluorescence technique )，用熒光抗體示蹤或檢查相應(yīng)抗原的方法稱熒光抗體法；用已知的熒光抗原標(biāo)記物示蹤或檢查相應(yīng)抗體的方法稱熒光抗原法；這兩種方法總稱免疫熒光技術(shù)，是標(biāo)記免疫技術(shù)中發(fā)展最早的一種。它是在免疫學(xué)、生物化學(xué)和顯微鏡技術(shù)的基礎(chǔ)上建立起來的一項技術(shù)。很早以來就有一些學(xué)者試圖將抗體分子與一些示蹤物質(zhì)結(jié)合，利用抗原抗體反應(yīng)進(jìn)行組織或細(xì)胞內(nèi)抗原物質(zhì)的定位。因為熒光色素不但能與抗體球蛋白結(jié)合，用于檢測或定位各種抗原，也可以與其他蛋白質(zhì)結(jié)合，用于檢測或定位抗體，但是在實際工作中熒光抗原技術(shù)很少應(yīng)用，所以人們習(xí)慣將免疫熒光技術(shù)又稱為熒光抗體技術(shù)，以熒光抗體方法較常用。用免疫熒光技術(shù)顯示和檢查細(xì)胞或組織內(nèi)抗原或半抗原物質(zhì)等方法稱為免疫熒光細(xì)胞(或組織)化學(xué)技術(shù)。
啥是熒光探針（fluorescence probe）？
熒光探針是指在紫外-可見-近紅外區(qū)有特征熒光，并且其熒光性質(zhì)(激發(fā)和發(fā)射波長、 強度、壽命、 偏振等)可隨所處環(huán)境的性質(zhì)，如極性、折射率、粘度等改變而靈敏地改變的一類熒光性分子。與核酸(DNA或RNA)、蛋白質(zhì)或其他大分子結(jié)構(gòu)非共價相互作用而使一種或幾種熒光性質(zhì)發(fā)生改變的小分子物質(zhì)。可用于研究大分子物質(zhì)的性質(zhì)和行為。
目前常用的熒光探針有熒光素類探針、無機離子熒光探針、熒光量子點、分子信標(biāo)等。熒光探針除應(yīng)用于核酸和蛋白質(zhì)的定量分析外，在核酸染色、DNA電泳、核酸分子雜交、定量PCR技術(shù)以及DNA測序上都有著廣泛的應(yīng)用。我們以后主要討論熒光素類探針。
熒光標(biāo)記的單克隆抗體技術(shù)為流式細(xì)胞儀在研究細(xì)胞膜和細(xì)胞內(nèi)各種功能性抗原、腫瘤基因蛋白等領(lǐng)域擴展了無限的應(yīng)用空間。熒光探針可以通過蛋白質(zhì)交聯(lián)劑共價結(jié)合在單克隆抗體上。免疫熒光標(biāo)記常用的染料有異硫氰酸熒光素(fluorescein isothiocyanate, FITC)、藻紅蛋白(PE)以及AlexaFluor系列染料等。
熒光染料在核酸檢測中的應(yīng)用
核酸熒光染料對細(xì)胞核染色后定量測量細(xì)胞所發(fā)出的熒光強度，就可以確定細(xì)胞核中DNA、RNA的含量，并可以對細(xì)胞周期和細(xì)胞的增殖狀況進(jìn)行分析。有多種熒光染料可以對細(xì)胞中的DNA或RNA染色，常用的DNA染料包括碘化丙啶(PI)、DAPI、Hoechst 33342等，RNA染料有噻唑橙、吖啶橙等。
