实验科普｜什么是免疫荧光技术

免疫荧光技术作为一种经典的细胞生物学研究方法，凭借其高特异性、高灵敏度和直观成像等优势，在生命科学研究中发挥着不可替代的作用。通过将荧光标记的抗体与特异性抗原结合，我们可以对细胞内各种生物大分子的定位、表达水平以及相互作用进行精细的观察和分析。

（图片来源：https://www.baslerweb.cn/zh-cn/learning/cameras-fluorescence-microscopy/）

发展历史

免疫荧光技术的起源最早可以追溯到1941年，Coons等科学家首次将荧光素标记到抗体上，成功实现了对组织切片中抗原的定位，标志着免疫荧光技术的正式诞生。随后，科学家们开始尝试将抗体分子与示踪物质结合，利用抗原-抗体反应进行组织或细胞内抗原物质的定位。经过几十年的发展，免疫荧光技术已经相当成熟，并在生物医学、病理学、细胞生物学等多个领域得到了广泛应用。

（图片来源：https://blog.cellsignal.cn/pathways-to-metabolism）

技术原理

免疫荧光技术的核心原理是抗原-抗体反应和荧光标记。

● 抗原-抗体反应：抗体分子能够特异性地识别并结合抗原分子。这种高度特异性的结合反应是免疫荧光技术的基础。

● 荧光标记：通过化学偶联的方式，将荧光染料标记到抗体分子上。当荧光抗体与靶抗原结合后，在激发光的作用下，荧光染料发射出特定波长的荧光，从而实现对抗原的定位和定量分析。

免疫荧光主要有两种方法：直接法和间接法。

● 直接法：直接法是指将荧光染料直接标记在一抗上，一抗与组织或细胞中的抗原特异性结合后，在荧光显微镜下观察。这种方法操作简单，但灵敏度相对较低。

● 间接法：间接法则是先用未标记的一抗与抗原结合，再用标记有荧光染料的二抗与一抗结合。这种方法的灵敏度更高，因为二抗可以放大荧光信号，但操作步骤相对较多。

（图片来源：https://sibet.cas.cn/kxcb2020/kpzp/202009/t20200929_5709332.html）

实验流程（间接法）

1.  样品制备：包括细胞培养、组织切片等。

2.  固定：使用化学固定剂（如甲醛、乙醇等）使细胞或组织的结构保持稳定，防止在后续处理过程中发生变形。

3.  通透化：对已经的固定细胞，进行通透化处理以破坏细胞膜，使抗体能够进入细胞内与抗原结合。

4.  封闭：使用封闭液（如血清、BSA等）封闭非特异性结合位点，减少背景荧光，提高检测的特异性。

5.  一抗孵育：将特异性的一抗与样品孵育，使一抗与靶抗原结合。

6.  洗涤：充分洗涤去除未结合的一抗，以减少背景干扰。

7.  二抗孵育：将荧光标记的二抗与样品孵育，二抗与一抗结合，从而将荧光信号放大。

8.  洗涤：去除未结合的二抗，确保图像清晰。

9.  封片：使用封片剂将样本固定在载玻片上，防止标本干燥和脱落。

10.  荧光显微镜观察：在荧光显微镜下观察样本，采集并保存图像，用于后续的分析和研究。