细胞生物学的方法与工具

荧光显微术

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有些物质有一个奇妙的本领:当你用一种颜色的光照射它们时,它们会以另一种颜色发回光来,就像白衬衫在夜店的紫外灯下熠熠发亮那样。这种发光叫做荧光。荧光显微术正是利用这一点:把会发光的分子附着到细胞的特定部位,再点亮它们,让唯独那些部位在黑暗背景下明亮地发光——把一个看不见的结构变成一盏鲜明的信标。

这种会发光的分子叫做荧光团,它吸收一种波长的光(激发光),再以更长波长的光(发射光)重新放出。显微镜把激发光照到样本上,并用滤色片挡住这种光,只让发射出的光到达你的眼睛或相机。通过用发出不同颜色的荧光团去标记不同的分子——比如把细胞骨架标成绿色、细胞核标成蓝色——研究者可以同时点亮好几种结构,看清每一种究竟位于何处。

荧光显微术是现代细胞生物学的支柱,因为它回答了单凭光学显微术无法回答的问题:不仅是“细胞长什么样”,更是“这个特定的蛋白质此刻在哪里”。它灵敏到能检测极微量的物质,配上合适的标记还能在活细胞中工作。它的主要局限是:你只能看到自己刻意标记过的东西(未标记的一切都保持黑暗),强烈的激发光会损伤活细胞,而且光会随时间褪去,这一现象叫做光漂白。

研究者用绿色荧光团标记细胞的肌动蛋白骨架,用蓝色染料标记 DNA;在显微镜下,细胞核在一张精致的绿色细丝网中发出蓝光。

只有你刻意标记的分子才会亮起来;其余一切都保持黑暗。

荧光只显示你标记过的东西——未标记的结构是看不见的——而且长时间照光后光会褪去(光漂白),所以没有信号并不能证明某种分子不存在。

又称
epifluorescence microscopy荧光镜检螢光顯微鏡技術