熒光素酶發光成像是一種廣泛應用于生物醫學研究的成像技術,其具有較高的靈敏度和選擇性,能夠在活體內、細胞內以及分子水平上實現可視化成像。本文將從作用、原理、特點以及選型標準四個方面探討熒光素酶發光成像技術的具體內容。
一、作用
熒光素酶(Luciferase)是一種廣泛存在于生物界的酶類,在一些動物中起到生物熒光作用,熒光素酶發光成像技術利用熒光素酶與熒光素底物(Luciferin)的反應,產生強烈的熒光信號,以實現對目標區域的定量及定位等高分辨率成像。
二、原理
熒光素酶的反應原理是熒光素底物與ATP在熒光素酶的催化下進行氧化反應,生成二氧化碳、AMP和氧化熒光素,并釋放出能量。氧化熒光素激發的熒光光子可以經過吸收器淬滅,也可以導致染料重新激發和發光,之后通過成像設備記錄下來。
三、特點
1、靈敏度
熒光素酶發光成像具有較高的檢測靈敏度,其能夠偵測到相對較弱的熒光發光,能夠提供高分辨率的熒光圖像。
2、高度選擇性
熒光素酶發光成像對絕大多數背景熒光有很好的區分度,使其可以獲得非常高的檢測信噪比。
3、實時性高
熒光素酶發光成像能夠以非常高的速度捕捉熒光事件,從而使熒光素酶標記物的變化能夠實時呈現在屏幕上。
四、選型標準
在使用熒光素酶發光成像技術時,應根據實驗需求選擇合適的熒光素酶種類和底物。
1、熒光素酶種類選擇
熒光素酶有多種不同的種類,應根據實驗目的和樣本類型選擇合適的熒光素酶。例如,Firefly熒光素酶對哺乳動物細胞較為適用,但對歐文斯毒蛇等其它生物的檢測靈敏度較低。因此,在選擇熒光素酶種類時,應根據實驗需求和樣本類型選擇合適的種類。
2、熒光素底物的選擇
熒光素底物分為自發熒光和非自發熒光兩種,應根據實驗需求選擇合適的熒光素底物。自發熒光底物能夠極大提高檢測的靈敏度,但在嵌合蛋白的檢測中,熒光素底物的自發熒光會對測量的結果產生影響,因此應選擇非自發熒光底物。