用于超分辨荧光成像的荧光标记探针

【摘要】：传统的宽场光学显微镜的显微分辨率受到衍射极限的限制,无法获得细胞内的精细结构信息。近年来,发展出一些远场超分辨成像方法,如受激发射耗尽(STED)、光激活定位显微(PLAM)、随机光学重构显微(STORM)等。其中荧光探针的选择与使用在超分辨成像中起重要作用。常用的荧光探针已发展到针对具体的细胞器与细胞骨架等的一系列探针。本文介绍了三大类荧光探针,包括基因编码的荧光蛋白与非基因编码的有机小分子荧光团和无机量子点的结构特点,描述了荧光探针的一些光学特性,包括光活化、光闪烁、光漂白、光开关、光转换与光稳定性,以及这些特性在不同超分辨成像方法中的应用。介绍了荧光探针特异性标记生物分子的方式,分别是融合基因表达法、免疫标记法、蛋白质或短肽标签法、酶促共价连接短肽标签法、生物素-荧光素缀合物系统、双砷染料-四半胱氨酸体系、六组氨酸标签、多螯合配位连接、TAG蛋白自标记法等,并比较了这些标记方法应用于超分辨成像中的优缺点,探讨了目前为提高显微分辨率,在荧光探针标记方面的发展方向,为在具体的超分辨成像中提高分辨率提供了依据。