荧光显微镜生物科学中的应用
FG Wouterlood , AJ Boekel , 神经科学百科全书, 2009
荧光是一种物理现象，其中特定的化合物（荧光染料）在被另一种颜色的光照射后很快就会发出特定颜色的光。在本文中，我们简要介绍了荧光物理学和现代荧光显微镜的设计要点。我们在实际意义上进一步讨论了荧光染料以及了解它们的激发和发射光谱的重要性。除了荧光串扰引起的假阳性结果问题外，还讨论了单荧光和多荧光应用中的适当过滤。
为了使样品适合荧光显微镜检查，它必须是荧光的。有几种创建荧光样品的方法；主要技术是用荧光染料标记，或者在生物样品的情况下，荧光蛋白的表达。或者，可以使用样品的固有荧光（即自发荧光）。在生命科学中，荧光显微镜是一种强大的工具，它允许对样本进行特异性和敏感的染色，以检测蛋白质或其他感兴趣的分子的分布。因此，生物样品的荧光染色技术多种多样。
生物荧光
许多荧光染料是为一系列生物分子设计的。其中一些是本质上具有荧光并结合感兴趣的生物分子的小分子。其中主要的例子是核酸染色剂，如DAPI和Hoechst（由紫外波长光激发）和 DRAQ5 和 DRAQ7（由红光最佳激发），它们都与DNA的小沟结合，从而标记细胞核。其他是药物、毒素或结合特定细胞结构并已用荧光报告分子衍生的肽。这类荧光染料的一个主要例子是鬼笔环肽，它用于染色肌动蛋白。哺乳动物细胞中的纤维。一种新的肽，称为胶原杂交肽，也可以与荧光团结合，用于染色变性的胶原纤维。使用结合纤维素或果胶的染色剂或染料对植物细胞壁进行染色。对能够对植物细胞进行活体成像的高特异性荧光探针的探索仍在进行中。
免疫荧光
免疫荧光是一种利用抗体与其抗原的高度特异性结合来标记细胞内的特定蛋白质或其他分子的技术。用对目标分子特异的一抗处理样品。荧光团可以直接与一抗偶联。或者，可以使用与第一抗体特异性结合的荧光团偶联的第二抗体。例如，在识别微管蛋白的小鼠中产生的一抗与用荧光团衍生的二抗结合的抗小鼠二抗可用于标记细胞中的微管。
荧光蛋白
现代对遗传学的理解和可用于修饰 DNA 的技术使科学家能够对蛋白质进行基因修饰，从而也携带荧光蛋白报告基因。在生物样品中，这允许科学家直接使感兴趣的蛋白质发荧光。然后可以直接跟踪蛋白质的位置，包括在活细胞中。