王德江，狄香君，王宝明，王 帆，郭智勇，金大勇*

(1.悉尼科技大学 生物医学材料及仪器研究所，澳大利亚 悉尼 2007;2.西南石油大学 机电工程学院，四川 成都 610500)

1 引 言

细胞是生物体基本的结构和组成单位，了解细胞功能复杂性首先要清楚细胞内分子和颗粒的动力学特征。在活细胞中，分子和颗粒的运动具有时空多样性，因此要分析它们的具体特征需要对其进行高时空分辨率的长时间追踪。在过去的30多年里，各种各样的技术被用于探究细胞内分子和颗粒的动力学特征，其中，光漂白后的恢复技术(Fluorescence recovery after photobleaching，FRAP)[1-2]和荧光相关光谱技术(Fluorescence correlation spectroscopy，FCS)[3-4]被人们广泛使用。FRAP技术是将荧光标签与靶分子偶联，然后用强激光束小范围内照射带有标签的分子，被激光束照射的部分会发生荧光漂白现象，当激光照射停止后，该范围内的荧光强度被记录下来，而周围环境中的荧光分子由于布朗运动会扩散至漂白区域，通过计算该区域内随时间而变化的荧光强度，可以得到靶分子的扩散速率[5]。FRAP可以用于探究细胞膜上蛋白质的运动[1]和细胞内蛋白质的动力学[2]。而FCS则是通过测定由于粒子进出微小的检测体积而造成的荧光信号的涨落来获取粒子的动态参数，如扩散系数，以及通过Stokes-Einstein方程计算分析物浓度，流体力学半径[6-7]。FCS也可以用于活细胞内的动力学研究[3-4]。尽管FRAP和FCS可以实时的监测活细胞内快速的动态过程(时间分辨率小于毫秒)，但是空间分辨率存在衍射极限的限制。此外，FRAP和FCS只能提供分子的平均信息，不具有功能上的异质性。……