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NEWSEVO视讯在生物医疗领域的荧光共振能量转移分析方法
来源:郭桦曼 日期:2025-02-26在之前的两篇文章中,我们分别讨论了《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)》,介绍了FRET技术的基本原理、实验步骤以及应用场景。本期内容将由EVO视讯为您解析FRET技术中常用的分析方法。
在FRET技术中,FRET效率的定量检测主要受到两个因素的影响:(1)光谱串扰,包括供体荧光在受体通道的干扰及直接激发受体的情况。选择荧光对时,应优先考虑发射光谱差异较大的供体与受体,以降低光谱串扰的影响;(2)供体与受体在荧光基团中的比例。并非所有的分子都参与FRET作用,因此各种方法测定的FRET效率只能反映表观效率。
当前应用较广泛的FRET分析方法主要有荧光寿命成像(FLIM)、光谱法(sFRET)、受体光漂白法(AP-FRET)及敏化发射法(SE-FRET)。接下来,将逐一介绍这些分析方法。
荧光寿命成像法(FLIM-FRET)是通过测量荧光基团从激发态到基态的平均时间,即荧光寿命来分析FRET效率。这种方法对实验条件如样品浓度和光漂白不敏感,但对微环境的变化非常敏感,因此能够有效反映供体和受体之间的相互作用。
在实际操作中,FLIM通过测量供体在受体存在与否时的荧光寿命,来计算FRET效率。但FLIM设备价格昂贵且操作复杂,限制了其应用。
每种荧光团都有特定的激发和发射光谱。光谱法通过获取供体、受体及其复合体的发射光谱,并进行拟合分析,计算出FRET效率。这种方法在灵敏度方面表现出色,能够检测低于5%的FRET信号。然而,sFRET对数据采集要求较高,需准确校正背景光和自发荧光,增加了实验的复杂性。
受体光漂白法(AP-FRET)的原理是当FRET发生时,供体的荧光强度因能量转移而减弱;对受体进行光漂白后,FRET消失,供体荧光强度增加。该方法简单易行,对设备要求不高,常用的普通共聚焦显微镜即可进行。但是,活细胞的荧光光漂白恢复特性限制了AP-FRET在实时动态监测中的应用。
敏化发射法(SE-FRET)通过校正供体与受体之间的光谱重叠,获取FRET图像并计算效率。此法需要设置标准样本以获得校正因子G,可有效监测活细胞中的动态交互。但该方法需多组样本进行图像采集,并在确定校正因子后不允许更改系统参数,这增加了实验的复杂度和工作量。
综上所述,EVO视讯为大家介绍了当前常用的四种FRET分析方法。不同的分析方法在灵敏度、适用性及操作复杂度上各有特点,应用者可根据具体实验需求和硬件设施选择合适的方案。如需更深入的讨论,欢迎与EVO视讯进行交流。
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