熒光顯微技術(shù)在細(xì)胞生物學(xué)中的應(yīng)用.pdf

1、共焦熒光顯微術(shù)和全內(nèi)反射熒光顯微術(shù)在分子生物學(xué)、分子化學(xué)及納米材料等領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。本文就這兩種技術(shù)在生物活體細(xì)胞中的應(yīng)用進(jìn)行了探索。 首先，利用激光掃描共焦顯微鏡，將一種新的汞離子探針運(yùn)用于對(duì)活體細(xì)胞中微量汞離子的檢測(cè)。當(dāng)探針在水溶液中與汞離子發(fā)生反應(yīng)以后，它的熒光光譜將會(huì)產(chǎn)生約50nm的藍(lán)移。這個(gè)探針具有很高的靈敏度和離子選擇性，并且不會(huì)受到pH的影響。在水溶液中，無(wú)論是單光子或雙光子激發(fā)，探針的探測(cè)極限可以達(dá)到ppb水

2、平。用這種探針探測(cè)纖細(xì)裸藻細(xì)胞(Euglena gracilis 277)中的汞離子時(shí)，可以觀(guān)察到熒光峰會(huì)有大約32-35nm的藍(lán)移，這個(gè)位移較溶液中要小，可能是細(xì)胞中復(fù)雜的環(huán)境所帶來(lái)的的溶劑效應(yīng)引起的。然而，在細(xì)胞中當(dāng)探針或汞離子濃度很低時(shí)，由于熒光信號(hào)較弱，它的單光子光譜會(huì)受到細(xì)胞的自體熒光的干擾。但是因?yàn)樘结樀碾p光子吸收截面比自體熒光物質(zhì)的高很多，所以其雙光子光譜仍然具有很好的信噪比。 另一方面，利用全內(nèi)反射顯微鏡在單分子

3、條件下，研究中性pH溶液中的牛血清白蛋白(BSA)在石英表面的吸附作用。從結(jié)果可以看出99.3％的BSA分子是沒(méi)有粘性的，即使能夠吸附，也會(huì)很快解吸附。相反另外0.7％的BSA具有很大的粘性。這種異質(zhì)性是集合平均無(wú)法測(cè)量到的。我們根據(jù)單分子的測(cè)量結(jié)果，建立了一種新的BSA表面吸附的動(dòng)力學(xué)模型。為了通過(guò)調(diào)節(jié)BSA的環(huán)境條件來(lái)有效地控制其在石英表面的吸附，因而研究了BSA分子在不同pH值下的狀態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在不同pH值下，BSA分子的吸附會(huì)發(fā)