Двумерная флуоресцентная микроскопия для анализа биологических образцов 8
Глава 2. Методы исследования с использованием двумерной
флуоресцентной микроскопии
2.1. Автофлуоресценция
Многие структурные компоненты клеток, а также некоторые продукты
метаболизма способны флуоресцировать в ответ на облучение светом
определенной длины волны. Обычно автофлуоресценция характеризуется
низкой квантовой эффективностью, однако, в природе встречаются и такие
сильные флуорохромы, как зеленый флуоресцирующий белок (GFP).
Способностью флуоресцировать обладают каротиноиды, такие как
витамин А, которые излучают зеленый свет в ответ на облучение
ультрафиолетом. Также способны флуоресцировать волокна коллагена и
эластина, окружающие клетки соединительной ткани. Используя
автофлуоресценцию можно изучать распределение рибофлавина, тиамина,
цероида, липофусцина, порфиринов, а также флуоресцирующих веществ,
накапливаемых энтерохромаффинными клетками. Флуоресценцию многих
аминов можно индуцировать фиксацией формалином благодаря формированию
кольцевых структур. Таким образом удается локализовать нейромедиаторы,
такие как катехоламины и 5-гидрокситриптамин.
К сожалению, исследование автофлуоресценции редко позволяет получить
однозначный результат.
2.2. Методы окраски препаратов флуоресцирующими красителями
Значительно больше информации удается получить благодаря методам,
основанным на способности многих флуорохромов растворяться в липидах
тканей. Для этих целей используются целый ряд красителей, таких как
фосфин 3R, тиофлавин S, родамин В, 3,4-бензопирен, а также современные
липофильные красители на основе аминостирилов, такие как FM1-43
(Synaptogreen C3), FM4-64 (SynaptoRed C2), MDY-64, DiI, DiO, DiD, DiA, DiR.
Благодаря своим химическим свойствам, они позволяют водными растворами
окрашивать на препаратах даже небольшие жировые включения, не нарушая их
морфологию (Протокол 2.2.1).
Протокол 2.2.1. Окраска липидов водным раствором фосфина 3R
1. Обработать препараты 0,1% водным раствором фосфина 3R в течение 3
минут.
2. Быстро сполоснуть срезы водой.
3. Заключить в 90% водный раствор глицерина.
Серебристо-белая флуоресценция липидов в ультрафиолетовом свете.
Для окраски целлюлозы применяются ароматические амины, анилиновый
синий, а также красители, которые при щелочных значениях pH вступают в
реакцию с гидроксильными группами волокон целлюлозы с образованием
ковалентных связей, такие как корифосфин О, окрашивающий стенки
растительных клеток. Амилоидные структуры флуоресцируют в ультрафиолете
при взаимодействии с тиофлавином S. Введение тетрациклина позволяет
локализовать места отложения солей кальция в костях, а нервные клетки могут
быть окрашены желтым проционом M4RS. Красители, модифицирующиеся под
действием тех или иных ферментов с приобретением свойств флуорохромов,
позволяют идентифицировать определенные клеточные структуры. Так,