免疫學和免疫學檢驗:第一節(jié)　有關(guān)熒光的基本知識

一、熒光現(xiàn)象

（一)熒光的產(chǎn)生

一此化學物質(zhì)能從外界吸收并儲存能量（如光能、化學能等)而進入激發(fā)態(tài)，當其從激發(fā)態(tài)再回復到基態(tài)時，過剩的能量可以電磁輻射的形式放射（即發(fā)光)。

熒光發(fā)射的特點是：可產(chǎn)生熒光的分子或原子在接受能量后即刻引起發(fā)光；而一旦停止供能，發(fā)光（熒光)現(xiàn)象也隨之在瞬間m.quanxiangyun.cn/wszg/內(nèi)消失。

可以引起發(fā)熒光的能量種類很多，由光激發(fā)所引起的熒光稱為致熒光。由化學應所引起的稱為化學熒光，由X線或陰極射線引起的分別稱為X線熒光或陰極射線熒光。熒光免疫技術(shù)一般應用致熒光物質(zhì)進行標記。

（二)熒光效率

熒光分子不會將全部吸收的光能都轉(zhuǎn)變成熒光，總或多或少地以其他形式釋放。熒光效率是指熒光分子將吸收的光能轉(zhuǎn)變成熒光的百分率，與發(fā)射熒光光量子的數(shù)值成正比。

熒光效率＝發(fā)射熒光的光量分子數(shù)（熒光強度)／吸收光的光量子數(shù)（激發(fā)光強度)

發(fā)射熒光的光量子數(shù)亦即熒光強度，除受激發(fā)光強度影響外，也與激發(fā)光的波長有關(guān)。各個熒光分子有其特定的吸收光譜和發(fā)射光譜（熒光光譜)，即在某一特定波長處有最大吸收峰和最大發(fā)射峰。選擇激發(fā)光波長量接近于熒光分子的最大吸收峰波長，且測定光波量接近于最大發(fā)射光波峰時，得到的熒光強度也最大。

（三)熒光的猝滅

熒光分子的輻射能力在受到激發(fā)光較長時間的照射后會減弱甚至猝滅，這是由于激發(fā)態(tài)分子的電子不能回復到基態(tài)，所吸收的能量無法以熒光的形式發(fā)射。一些化合物有天然的熒光猝滅作用而被用作猝滅劑，以消除不需用的熒光。因此熒光物質(zhì)的保存應注意避免光（特別是紫外光)的直接照射和與其他化合物的接觸。在熒光抗體技術(shù)中常用一些非熒的色素物質(zhì)如亞甲藍、堿性復紅。伊文思藍或低濃度的過錳酸鉀、碘溶液等對標本進行得當復染，以減弱非特異性熒光本質(zhì)，使特異熒光更突出顯示。

二、熒光物質(zhì)

（一)熒光色素

許多物質(zhì)都可產(chǎn)生熒光現(xiàn)象，但并非都可用作熒光色素。只有那些能產(chǎn)生明顯的熒光并能作為染料使用的有機化合物才能稱為免疫熒光色素或熒光染料。常用的熒光色素有：

1．異硫氰酸熒光素（fluoresceinisothiocyanate，F(xiàn)ITC)為黃色或橙黃色結(jié)晶粉末，易溶于水或酒精等溶劑。分子量為389.4，最大吸收光波長為490495nm，最大發(fā)射光波長520530nm，呈現(xiàn)明亮的黃綠色熒光，結(jié)構(gòu)式如下：

有兩種同分異結(jié)構(gòu)，其中異構(gòu)體Ⅰ型在效率、穩(wěn)定性、與蛋白質(zhì)結(jié)合能力等方面都更好，在冷暗干燥處可保存多年，是應用最廣泛的熒光素。其主要優(yōu)點是：①人眼對黃綠色較為敏感，②通常切片標本中的綠色熒光少于紅色。

2．四乙基羅丹明（rhodamine，RIB200)為橘紅色粉末，不溶于水，易溶于酒精和丙酮。性質(zhì)穩(wěn)定，可長期保存。結(jié)構(gòu)式如下：

最大吸收光波長為570nm，最大發(fā)射光波長為595～600nm，呈橘紅色熒光。

3．四甲基異硫氰酸羅丹明（tetramethylrhodamineisothiocyanate，TRITC)結(jié)構(gòu)式如下：

最大吸引光波長為550nm，最大發(fā)射光波長為620nm，呈橙紅色熒光。與FITC的翠綠色熒光對比鮮明，可配合用于雙重標記或?qū)Ρ热旧�。其異硫氰基可與蛋白質(zhì)結(jié)合，但熒光效率較低。

（二)其他熒光物質(zhì)

1．酶作用后產(chǎn)生熒光的物質(zhì)某些化合物本身無熒光效應，一旦經(jīng)酶作用便形成具有強熒光的物質(zhì)。例如4-甲基傘酮-β-D半乳糖苷受β-半乳糖苷酶的作用分解成4-甲基傘酮，后者可發(fā)出熒光，激發(fā)光波長為360nm，發(fā)射光波長為450nm。其他如堿性酸酶的底物4-甲基傘酮磷酸鹽和辣根過氧化物酶的底物對羥基苯乙酸等。

2．鑭系螯合物某些3價稀土鑭系元素如銪（Eu³⁺)、鋱（Tb³⁺)、鈰（Ce³⁺)等的螯合物經(jīng)激發(fā)后也可發(fā)射特征性的熒光，其中以Eu³⁺應用最廣。Eu³⁺螯合物m.quanxiangyun.cn/zhicheng/的激發(fā)光波長范圍寬，發(fā)射光波長范圍窄，熒光衰變時間長，最適合用于分辨熒光免疫測定。