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荧光染色中激发波长和发射波长

时间:2022-03-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:以能清晰显示特异荧光,且非特异染色弱的最高稀释度为荧光抗体工作浓度。本法敏感性高于直接法,而且在检测不同抗原时只需应用一种荧光抗体。荧光显微镜检查:经荧光抗体染色的标本,需要在荧光显微镜下观察。

1.荧光现象 化学物质吸收并储存外界能量(如光能、化学能)进入激发态后,在极短时间内从激发态回复到基态时,会以电磁辐射方式释放过剩能量,此能量可转化为相应波长的光,即荧光。荧光的波长大于激发光的波长。

2.相关参数

(1)发射光谱:即荧光分子的荧光光谱,指用固定波长的激发光激发样品时,检测仪器用不同检测光波长检测到的样品发射荧光的相对强度。

(2)激发光谱:即荧光分子的吸收光谱,指用不同波长的激发光激发样品时,检测仪器用固定检测光波长检测到的相应荧光发射强度。

(3)荧光效率:是荧光分子将吸收的光能转变成荧光的百分率,计算公式:

荧光效率=发射荧光的光量分子数(荧光强度)/吸收光的光量子数(激发光强度

(4)荧光寿命:指荧光物质被激发后产生的荧光衰减到一定程度时所用的时间。

(5)荧光的淬灭:指在受到激发光较长时间照射后,荧光物质的荧光辐射能力发生减弱的现象。

3.荧光物质

(1)荧光色素:荧光色素(染料)是能产生明显荧光并能作为染料使用的有机化合物。常用的荧光色素有:

①异硫氰酸荧光素(FITC):FITC应用最广,发出明亮的黄绿色荧光,最大吸收光波长为490~495nm,最大发射光波长520~530nm。

②四乙基罗丹明(RB200):呈橘红色荧光,最大吸收光波长为570nm,最大发射光波长为595~600nm。

③四甲基异硫氰酸罗丹明(TRITC):呈橙红色荧光,最大吸收光波长为550nm,最大发射光波长为620nm。TRITC的荧光颜色与FITC的翠绿色荧光对比鲜明,可配对用于对比染色或用于两种颜色的荧光抗体的双重染色。

④藻红蛋白(PE):呈明亮的橙色荧光。常用B-藻红蛋白(BPE)和R-藻红蛋白(R-PE)。

B-PE的最大吸收光波长为546/565nm,最大发射光波长为575nm;R-PE的最大吸收光波范围在490~565nm,最大发射光波长为578nm。R-PE在488nm处光吸收率为565nm处的75%,说明PE与FITC可有效共用488nm激发光。利用这一特性,且R-PE的荧光颜色与FITC的翠绿色荧光对比鲜明,所以R-PE与FITC可用于对抗体或配体双标记。

(2)其他荧光物质

①酶作用后产生荧光的物质:某些化合物本身无荧光效应,一旦经酶作用便形成具有强荧光的物质。例如β-半乳糖苷酶可催化4-甲基伞酮-β-D半乳糖苷分解成4-甲基伞酮,后者可发出荧光,激发光波长为360nm,发射光波长为450nm。

②镧系螯合物:某些3价稀土镧系元素如铕(Eu3+)、铽(Tb3+)、铈(Ce3+)等的螯合物,经激发后也可发射特征性的荧光。其中,Eu3+螯合物由于激发光波长范围宽,发射光波长范围窄,荧光衰变时间长,最适合用于分辨荧光免疫测定,是应用最广泛的金属元素。

4.荧光抗体的制备和鉴定

(1)抗体的荧光素标记

①抗体要求:特异性高及亲和力高,经纯化后不应含有针对标本中正常组织的抗体。

②荧光素要求:具有能与待标记蛋白质分子稳定形成共价键的化学基团;与抗体(或抗原)结合后不影响其特异性结合;荧光效率高,蛋白质标记的荧光素需要量少;荧光色泽与组织的背景色泽对比鲜明;标记方法简单、安全无毒、易于保存。

③蛋白质荧光标记方法常用搅拌法和透析法。

④标记抗体纯化:去除游离荧光素常用透析法或凝胶柱层析法,去除过多结合荧光素的抗体常用离子交换层析法。

(2)荧光抗体鉴定

①抗体效价常用双向琼脂扩散法进行滴定,效价>1∶16者较为理想

②测定荧光素与蛋白质结合比率(F/P):将荧光抗体稀释至A280≈1.0,分别测读A280(蛋白质特异吸收峰)和标记荧光素的特异吸收峰,按公式计算。

F/P值越高,说明抗体分子上结合的荧光素越多。一般用于固定标本的荧光抗体以F/P=1.5为宜,用于活细胞染色的以F/P=2.4为宜。

③确定抗体工作浓度:将荧光抗体自1∶4~1∶256倍比稀释,分别对切片标本做荧光抗体染色。以能清晰显示特异荧光,且非特异染色弱的最高稀释度为荧光抗体工作浓度。

5.免疫荧光显微技术

(1)标本的制作

①常见临床标本主要有组织、细胞(包括单层细胞培养)和细菌三大类。

②制作方法:细胞或细菌可制成涂片,组织标本可制作成切片(厚度≤10μm)或印片。

(2)荧光抗体染色

①染色一般步骤:在已固定标本上滴加经适当稀释的荧光抗体。置湿盒内,一般在25~37℃温度下温育30min;不耐热抗原以4℃过夜为宜。用PBS充分洗涤,干燥。

②染色方法:a.直接法,将荧光抗体直接滴加于标本上,使之与抗原发生特异性结合。主要优点是特异性高,非特异荧光染色因素少。b.间接法,既可检测未知抗原,也可检测未知抗体。检测未知抗原:先将针对抗原的特异诊断抗体(第一抗体,IgG)直接滴加于标本上,作用后洗涤,再加针对第一抗体的荧光抗体(第二抗体,动物抗人IgG-Ab)。检测未知抗体:将待测血清(第一抗体)加在已知抗原标本片上,作用后洗涤,再加针对第一抗体的荧光抗体。本法敏感性高于直接法,而且在检测不同抗原时只需应用一种荧光抗体。c.双标记法:对同一标本,用FITC与罗丹明(或藻红蛋白)分别标记不同的抗体做荧光染色。在有两种相应抗原存在时,可同时见到黄绿和橙红两种荧光色泽。d.补体结合法,在加第一抗体的同时也加入补体,抗体与抗原特异性结合后可固定补体,再用荧光标记的抗补体抗体进行示踪。本法只需一种抗体,且敏感度高,但易出现非特异性染色。

(3)荧光显微镜检查:经荧光抗体染色的标本,需要在荧光显微镜下观察。最好在染色当天即做镜检,以防荧光消退,影响结果。

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