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NEWSEVO视讯在生物医疗中的荧光共振能量转移分析方法解析
来源:卢贤波 日期:2025-02-23在之前的两篇文章《蛋白互作检测之FRET荧光共振能量转移:分子间距离的微妙舞者》和《蛋白互作检测之FRET荧光共振能量转移:分子间距离的微妙舞者(二)》中,我们分别介绍了FRET的技术原理、实验步骤以及应用实例。本期,EVO视讯将带领大家深入了解FRET技术的常用分析方法。
在FRET技术中,FRET效率定量检测的主要影响因素有两个:(1) 光谱串扰,包括供体荧光串扰到受体通道以及激发供体时对受体的直接激发。在选择FRET实验的荧光对时,应选择发射光谱分离较大的供受体荧光对,以降低光谱串扰的影响;(2) 供体和受体在荧光基团中的比例。由于自由的供体和受体之间的相互作用并非所有分子都参与其中,因此各种方法对FRET效率的计算只能测量表观的FRET效率。
目前,常用的FRET分析方法主要包括荧光寿命成像、光谱法、受体光漂白法以及敏化发射法,接下来将逐一介绍这些常用的分析技术。
荧光寿命成像法(Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, FLIM-FRET)主要通过测量荧光基团从激发态恢复到基态的平均时间(即荧光寿命)来分析FRET效率。荧光寿命作为荧光基团的固有属性,与样品的浓度和光漂白等因素无关,但对周围的微环境(如温度、pH值、离子浓度及分子结合等)非常敏感,因此能够有效反映激发态分子与微环境的相互作用及能量转移,用于分析供体与受体之间的FRET效率。
光谱法FRET(spectral FRET, sFRET)则通过获取供体样本、受体样本及供体-受体样本的发射光谱进行分析。这一方法通过对比供体和受体的样本光谱来拟合分析供体-受体样本的光谱,以获得FRET效率。sFRET是目前最为灵敏的FRET效率测量方法,能够检测到低于5%的FRET信号。该技术有效去除了背景光和自发荧光的干扰,同时解决了光谱串扰问题。
受体漂白法(Acceptor Photobleaching, AP-FRET)在FRET存在的情况下,供体的荧光强度会因能量部分转移给受体而降低;而当对受体进行光漂白后,失去FRET效果会使供体的荧光强度增加。这种方法通过比对受体漂白前后供体的荧光强度来计算FRET效率。AP-FRET操作简单,适用于普通共聚焦显微镜,使得其应用范围广泛。
敏化发射法(Sensitized Emission, SE-FRET)通过校正供体和受体之间的光谱渗透来获取FRET图像并计算FRET效率。此方法需要包括供体和受体的样本,以及已知FRET效率的校准样本。SE-FRET强调在动态监测活细胞中的FRET效率,因此虽然操作需要较多样本,但不会对细胞造成损伤。
综上所述,EVO视讯为大家介绍了四种常用的FRET分析方法。研究者们可以根据实验需求和设备条件选择最合适的分析方式。如需进一步讨论,欢迎咨询EVO视讯与我们沟通。
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