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，也可以組合成復合熒光染料使用。其中復合熒光染料是利用熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術合成的熒光染料，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記，其廣泛應用于免疫熒光，熒光探針，細胞染色等。包括特異性的DNA染色，用于染色體分析、細胞周期、細胞凋亡等相關研究。另有很多核酸染料在多色染色系統(tǒng)中是非常有用的復染劑，可作為背景對照，標記細胞核使細胞內(nèi)結構的空間關系一目了然。

免疫熒光

免疫熒光技術( Immunofluorescence technique )，用熒光抗體示蹤或檢查相應抗原的方法稱熒光抗體法；用已知的熒光抗原標記物示蹤或檢查相應抗體的方法稱熒光抗原法；這兩種方法總稱免疫熒光技術，是標記免疫技術中發(fā)展最早的一種。它是在免疫學、生物化學和顯微鏡技術的基礎上建立起來的一項技術。很早以來就有一些學者試圖將抗體分子與一些示蹤物質(zhì)結合，利用抗原抗體反應進行組織或細胞內(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合，用于檢測或定位各種抗原，也可以與其他蛋白質(zhì)結合，用于檢測或定位抗體，但是在實際工作中熒光抗原技術很少應用，所以人們習慣將免疫熒光技術又稱為熒光抗體技術，以熒光抗體方法較常用。用免疫熒光技術顯示和檢查細胞或組織內(nèi)抗原或半抗原物質(zhì)等方法稱為免疫熒光細胞(或組織)化學技術。

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)或其他大分子結構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、分子信標等。熒光探針除應用于核酸和蛋白質(zhì)的定量分析外，在核酸染色、DNA電泳、核酸分子雜交、定量PCR技術以及DNA測序上都有著廣泛的應用。我們以后主要討論熒光素類探針。

熒光標記的單克隆抗體技術為流式細胞儀在研究細胞膜和細胞內(nèi)各種功能性抗原、腫瘤基因蛋白等領域擴展了無限的應用空間。熒光探針可以通過蛋白質(zhì)交聯(lián)劑共價結合在單克隆抗體上。免疫熒光標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用

核酸熒光染料對細胞核染色后定量測量細胞所發(fā)出的熒光強度，就可以確定細胞核中DNA、RNA的含量，并可以對細胞周期和細胞的增殖狀況進行分析。有多種熒光染料可以對細胞中的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。