荧光共振能量转移-荧光寿命显微成像(FRET-FLIM)技术在生命科学研究中的应用进展
2021-04-08罗淋淋牛敬敬莫蓓莘林丹樱
罗淋淋,牛敬敬,莫蓓莘,林丹樱,刘 琳*
1.深圳大学生命与海洋科学学院,广东省植物表观遗传学重点实验室,广东 深圳 518060 2.深圳大学龙华生物产业创新研究院,广东 深圳 518060 3.深圳大学物理与光电工程学院,广东 深圳 518060
引 言
随着人类对生命现象本质的探究,科学家对生命科学问题的研究日益深入,这推动了非生物学科(如数学、化学、物理学、信息科学等)与生命科学相互交叉和相互融合的热潮。20世纪90年代,商用共聚焦显微镜的问世为研究活细胞中不同蛋白的共表达提供了便利的工具[1]。与传统宽场成像方法相比,共聚焦显微镜的光学分辨率和视觉对比度都大幅提高,能够呈现高质量的彩色图像,但是其空间分辨率仍无法突破衍射极限(大约200 nm),因而无法用于研究生物分子间的相互作用。2006年以后,许多超分辨率成像技术应运而生,如受激发射损耗显微术(stimulated emission depletion, STED)、结构光照明显微术(structure illumination microscopy, SIM)、光激活定位显微术(photoactivatable localization microscopy, PALM)和随机光学重构显微术(stochastic optical reconstruction microscopy, STORM)等,它们的分辨率都能突破衍射极限,最高空间分辨率可达到10 nm,使光学显微镜步入纳米时代[2-4]。超分辨成像技术由于其高成像分辨率的优势对科学家在活细胞分子水平上的研究起到了显著的促进作用,如活细胞内生物大分子结构的观察,遗传信息的编码及表达的研究,都对生命过程和疾病发生机理的理解具有重要的意义[5-7]。然而,这些成像技术仅能较好地获取其结构特征,对体内蛋白质-蛋白质的相互作用所体现的生物功能信息分析特异性不强。……
