熒光入門介紹

熒光是George Gabriel Stokes于1852年shouci報道的一種現象。他觀察到螢石在紫外線照射后開始發光。熒光是光致發光的一種形式，是指一種材料被光照射后會發射出光子。發射光的波長比激發光更長。這種效應又稱為斯托克斯位移。

圖1：當特定波長（激發波長）的光照射到分子上（例如照射到熒光團中）時，光子會被分子的電子吸收。然后，電子從它們的基態(S0)提升到更高的能級，即激發態(S1’)。這個過程被稱為激發(1)。激發態壽命很短(通常為10-9/-10-8秒)，在此期間電子的一些能量會丟失(2)。當電子離開激發態(S1)返回基態(3)時，它們會失去在激發過程中獲得的剩余能量。熒光團的獲得的能量會以光子形式釋放，釋放的光子波長以比激發光波長更長，從而能量更少。這種現象被稱為斯托克斯位移。

圖2：COS 7細胞，綠色：無特征蛋白質，GFP，紅色：α-微管蛋白，Cy3，藍色：細胞核，DAPI。感謝中國上海SIBS、CAS、生物化學與細胞生物學研究所邊瑋提供的圖片。

圖3：小鼠成纖維細胞，綠色：F-肌動蛋白，FITC，紅色：微管蛋白，Cy5，藍色：細胞核，DAPI。感謝德國海德堡Max Planck醫學研究所Günter Giese博士提供的圖片。

圖4：小鼠原代海馬神經元細胞，藍色：轉染細胞標記；綠色：肌動蛋白，TRITC；紅色：GluA Ampa受體單位，Texas Red；灰色：突觸小泡蛋白，Cy 5

圖5：果蠅幼蟲，綠色：RNA結合蛋白，Alexa 488

圖6：果蠅，幼蟲齡期，綠色：Feb211陽性神經元及其軸突，Alexa 488；紅色：CNS纖維部分（即所有軸突），Cy3；藍色：細胞核，DAPI。感謝德國Eggenstein-Leopoldshafen毒理學與遺傳基因研究所，Karlsruhe研究所Christoph Melcher博士提供的圖片。

圖7：小鼠腎臟切片，綠色：腎小球和腎曲小管，Alexa 488 WGA；紅色：F-肌動蛋白（普遍存在于腎小球和刷狀緣）；藍色：細胞核，DAPI

圖8：新生心肌細胞，黃色：DNA，DAPI；綠色：肌間蛋白，Cy3；紅色：鈣粘蛋白，Texas Red；藍色：肌動蛋白，Alexa 633

圖9：熒光顯微鏡下獲得的分裂中期FISH染色染色體。感謝東京大學前沿科學研究生院人類進化實驗室Yumiko Suto博士提供的圖片。