自體螢光

自體螢光是生物結構(例如線粒體溶酶體)在它們吸收光時自然發射的光,並且被用於區分源自人工添加的螢光標記(螢光團)的光[1]

紫外線照射下,的自身螢光顯微照相照片。

最常見的自體螢光分子是NADPH和黃素; 細胞外基質也可以有助於自發螢光,因為膠原蛋白彈性蛋白的固有特性[1]

通常,含有增加數量的氨基酸色氨酸酪氨酸苯丙氨酸的蛋白質顯示一定程度的自發螢光[2]

醫學上,有運用電射激光引發人體內內源性卟啉的自體螢光,用以診斷癌症等疾病的方式[3]

來自小鼠腸的組織的多光譜圖像,顯示自體螢光如何遮蔽幾個螢光信號。

顯微鏡

 
自體螢光超高解像度顯微鏡記錄細胞結構

自體螢光在螢光顯微鏡中可能是有問題的。將發光染料(例如螢光標記的抗體)應用於樣品以使得特定結構能夠可見。

自體螢光干擾特定螢光信號的檢測,特別是當感興趣的信號非常暗淡時 - 它使得除了感興趣的結構之外的結構變得可見。

在一些顯微鏡(主要是共聚焦顯微鏡)中,可以利用添加的螢光標記物和內源分子的激發態的不同壽命以排除大多數自體螢光。

在少數情況下,自體螢光實際上可照射感興趣的結構,或用作有用的診斷指示物。

自發螢光分子

分子類型
單光子激發波長 (nm)
螢光波長 (nm)
存在組織
引用
還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH) 260 450 所有生物機體 [4]
葉綠素 465, 665 673, 726 植物
膠原蛋白 270-370 305-450 動物 [4]
維生素A 500 動物及細菌 [5]
核黃素 550 所有機體 [5]
維生素D3 380-460 動物 [5]
葉酸 450 所有機體 [5]
吡哆醇 400 所有機體 [5]
酪氨酸 270 305 所有機體 [2]
二酪氨酸 325 400 動物 [2]
激基締合物 270 360 動物 膠原蛋白[2]
聚糖 370 450 動物 [2]
吲哚胺 動物
脂褐素 410-470 500-695 真核生物 [6]
多酚 植物
色氨酸 280 300-350 所有生物
黑色素 340–400 360–560 動物 [7]

參考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 Monici M. Cell and tissue autofluorescence research and diagnostic applications. Biotechnol Annu. Rev. 2005, 11: 227–56. PMID 16216779. doi:10.1016/S1387-2656(05)11007-2. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Julian M. Menter. Temperature dependence of collagen fluorescence. Photochem. Photobiol. Sci. 2006, 5 (4): 403–410. PMID 16583021. doi:10.1039/b516429j. 
  3. ^ 恶性肿瘤特征自体荧光的来源以及在诊断中的应用--《复旦学报(自然科学版)》1986年01期. www.cnki.com.cn. [2020-08-10]. (原始內容存檔於2013-10-25). 
  4. ^ 4.0 4.1 Georgakoudi I, Jacobson BC, Müller MG, Sheets EE, Badizadegan K, Carr-Locke DL, Crum CP, Boone CW, Dasari RR, Van Dam J, Feld MS. NAD(P)H and collagen as in vivo quantitative fluorescent biomarkers of epithelial precancerous changes. Cancer Res. 2002-02-01, 62 (3): 682–7. PMID 11830520. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 Zipfel WR, Williams RM, Christie R, Nikitin AY, Hyman BT, Webb WW. Live tissue intrinsic emission microscopy using multiphoton-excited native fluorescence and second harmonic generation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2003-06-10, 100 (12): 7075–80. PMC 165832 . PMID 12756303. doi:10.1073/pnas.0832308100. 
  6. ^ Schönenbrücher, Holger; et al. Fluorescence-Based Method, Exploiting Lipofuscin, for Real-Time Detection of Central Nervous System Tissues on Bovine Carcasses. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2008, 56 (15): 6220–6226. doi:10.1021/jf0734368. 
  7. ^ James M. Gallas and Melvin Eisner. Fluorescence of Melanin-Dependence upon Excitation Wavelength and Concentration. Photochem. And Photobiol. May 1987, 45 (5): 595–600. doi:10.1111/j.1751-1097.1987.tb07385.x.