自發(fā)熒光探秘:細(xì)胞、組織與植物樣本中的熒光來(lái)源與處理方法

在熒光檢測(cè)領(lǐng)域剔宪,自發(fā)熒光(Autofluorescence, AF)是一種常見(jiàn)的背景熒光現(xiàn)象拂铡,可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。今天葱绒,我們將深入探討自發(fā)熒光的來(lái)源以及如何應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)感帅。

小鼠肝臟自發(fā)熒光

自發(fā)熒光指的是樣本在熒光檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的非特異性背景熒光信號(hào),這些信號(hào)與研究的目標(biāo)信號(hào)無(wú)關(guān)地淀,可能對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾失球。

對(duì)于組織本身而言,自發(fā)熒光的來(lái)源主要包括以下幾種:

NADH和NADPH:這兩種輔酶常見(jiàn)于細(xì)胞的代謝過(guò)程中帮毁,會(huì)發(fā)出特定的熒光信號(hào)实苞,利用熒光壽命成像(FLIM)可以定量區(qū)分這兩個(gè)輔因子。

彈性蛋白和膠原蛋白:這些細(xì)胞外基質(zhì)成分也具有自發(fā)熒光特性烈疚。

紅細(xì)胞的卟啉結(jié)構(gòu):卟啉的自發(fā)熒光可能會(huì)影響血液樣本的熒光檢測(cè)黔牵。

脂褐素:尤其在衰老個(gè)體中,脂褐素及其類似物的積累會(huì)產(chǎn)生顯著的自發(fā)熒光爷肝。

生物分子:維生素B2猾浦、色氨酸陆错、酪氨酸等都可能產(chǎn)生自發(fā)熒光。


小鼠脾臟中的紅細(xì)胞自發(fā)熒光

在植物樣本中金赦,自發(fā)熒光主要由以下成分引起:

葉綠素:在植物細(xì)胞中音瓷,葉綠素的自發(fā)熒光是最為常見(jiàn)的。

木質(zhì)素:植物細(xì)胞壁中的木質(zhì)素也會(huì)產(chǎn)生顯著的自發(fā)熒光夹抗。

其它化合物:如阿魏酸绳慎、角質(zhì)素、木栓質(zhì)兔朦、孢粉質(zhì)及黃酮類化合物等偷线,均可能導(dǎo)致植物樣本中的自發(fā)熒光[1]。


水稻花藥自發(fā)熒光

組織處理過(guò)程的影響:戊二醛沽甥、多聚甲醛以及甲醛固定會(huì)造成不同程度的自發(fā)熒光背景声邦。例如,戊二醛固定會(huì)導(dǎo)致顯著的自發(fā)熒光增強(qiáng)摆舟,這是由于戊二醛與蛋白質(zhì)及肽反應(yīng)生成的近紅外熒光物質(zhì)亥曹,分子中的乙二胺和仲胺是形成Cy3 類似物的關(guān)鍵成分[2]。

除了生物樣本恨诱,其他類型樣本中也可能存在自發(fā)熒光媳瞪,如:

合成材料:某些合成材料在特定波長(zhǎng)的激發(fā)下可能產(chǎn)生自發(fā)熒光。

環(huán)境樣品:如土壤照宝、空氣樣本中也可能含有熒光物質(zhì)蛇受,影響檢測(cè)結(jié)果。

相關(guān)資料顯示厕鹃,自發(fā)熒光對(duì)于臨床具有潛在的應(yīng)用價(jià)值[3]兢仰,但在某些情況下,自發(fā)熒光不僅會(huì)增加背景噪音剂碴,還可能掩蓋或干擾目標(biāo)信號(hào)的檢測(cè)把将,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成一定干擾,應(yīng)對(duì)自發(fā)熒光的挑戰(zhàn)忆矛,研究者們采用了多種方法來(lái)減小其干擾:

小鼠肺自發(fā)熒光及自發(fā)熒光淬滅劑處理

1.物理方法

光漂白:紫外線照射可有效降低自發(fā)熒光察蹲,例如照射腎臟、肝臟和胰腺切片中的自發(fā)熒光催训,但需注意高強(qiáng)度光照可能會(huì)導(dǎo)致組織成分的光氧化洽议。

2.化學(xué)方法

組織透明化:通過(guò)化學(xué)處理,使組織變得透明漫拭,降低背景熒光绞铃。

暗淬滅:使用如蘇丹黑B等化學(xué)試劑在熒光染色前后處理樣本,減少自發(fā)熒光嫂侍。

還原劑處理:使用氨乙醇儿捧、硼氫化鈉等還原劑荚坞,可有效減少自發(fā)熒光的產(chǎn)生。

專用試劑盒:針對(duì)不同熒光類型菲盾,市面上有多種試劑盒可用于處理自發(fā)熒光颓影。

3.算法扣除

數(shù)字圖像處理:應(yīng)用特定算法從圖像中去除自發(fā)熒光信號(hào),可以兼容多種熒光基團(tuán)懒鉴,提升實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[4]诡挂。


蘇丹黑B(圖源Sigma-Aldrich)

結(jié)語(yǔ)

自發(fā)熒光是熒光檢測(cè)中的一個(gè)重要挑戰(zhàn),但通過(guò)合理選擇和應(yīng)用上述減弱方法临谱,我們可以有效減少其干擾璃俗,從而獲得更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),幫助我們更好地減少自發(fā)熒光帶來(lái)的困擾悉默。

希望這篇文章對(duì)你了解自發(fā)熒光的來(lái)源及處理方法有所幫助城豁。如果你有任何問(wèn)題或需要進(jìn)一步的信息,歡迎留言討論抄课!


參考文獻(xiàn)

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