螢光顯微鏡（Fluorescence Microscopy）在生物學上的應用
顯微鏡是研究生物學必備的工具。其實，拜工業(yè)科學的進步，許多材料工業(yè)和電子晶片的生產(chǎn)與研發(fā)，也需要顯微鏡的幫忙。所以，目前已經(jīng)不是研究生物學的領域才需要使用顯微鏡。本文章將說明螢光顯微鏡的原理，以及在生物學上的應用。

傳統(tǒng)的光學顯微鏡，不論正立或倒立，或是解剖顯微鏡，都是藉由一般的滷素燈泡光源，來觀察物體。而螢光顯微鏡的光源，則是藉由全光汞燈源（包括紫外線白光），并藉由特殊的濾片來觀察生物體的螢光物質，或是經(jīng)由人為染色的分子。而這種螢光顯微鏡，已經(jīng)擴展到實體顯微鏡（解剖顯微鏡）、正立顯微鏡和倒立顯微鏡。

螢光顯微鏡的基本原理，是藉由一個高能量波長的光線，激發(fā)出一個較低能量波長的螢光。一般而言，藍、紫色的波長較短，能量較高，可以激發(fā)出綠色或紅色的低能量螢光（圖一，A）。加上適當?shù)臑V鏡組，便可清晰的看到或擷取螢光影像（圖二，B）。像植物細胞的葉綠體，內含葉綠素，接收到藍光或紫光，這種高量的光，會激發(fā)出紅色的螢光（圖二）。還有來自水母（Aequorea victoria） 的綠螢光蛋白Green fluorescence Protein (GFP) (Shimomura et al., 1962)，接受到高能量的藍光或紫光激發(fā)，會產(chǎn)生綠色的螢光（圖三）。GFP 這種螢光蛋白，經(jīng)過多年的研究，已經(jīng)生產(chǎn)許多人為變異的螢光蛋白，如黃螢光或紅螢光等。以上這些螢光物質，不需要外加染劑染色，所以細胞不會經(jīng)由人為染色殺死，甚至可以作生物活體觀察，相當方便好用 (Jouvenet et al., 2008)。

再者，細胞內的分子與胞器，必須藉由特殊的染劑來標示該分子或胞器的所在位置。最常用的染劑是抗體。特殊的抗體可以標定特殊的分子。若該抗體再以人為的方法鍵結螢光物質，就可以再以螢光顯微鏡，來觀察該分子或胞器在細胞內的行為或形態(tài)。

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