33.4: 면역형광 현미경 검사

형광 현미경은 형광 색소라고 하는 형광 발색단을 사용하는데, 이 발색단은 광원에서 에너지를 흡수한 다음 이 에너지를 가시광선으로 방출할 수 있습니다. 형광 색소에는 자연적으로 형광 물질(예: 엽록소)과 대비를 만들기 위해 표본에 추가되는 형광 염색이 포함됩니다. 텍사스 레드 및 FITC와 같은 염료는 형광 색소의 예입니다. 다른 예로는 핵산 염료 4′,6′-디아미디노-2-페닐린돌(DAPI) 및 아크리딘 오렌지가 있습니다.

현미경은 샘플에 자외선 또는 청색광과 같은 단파장 여기를 조사합니다. 발색단은 여기광을 흡수하고 더 긴 파장의 가시광선을 방출합니다. 그런 다음 여기광을 걸러내고(부분적으로는 자외선이 눈에 해롭기 때문에) 가시광선만 접안렌즈를 통과하여 어두운 배경에 대해 밝은 색상으로 표본의 이미지를 생성합니다.

형광 현미경은 병원체를 식별하거나, 환경 내에서 특정 종을 찾거나, 세포 내에서 특정 분자 및 구조의 위치를 찾을 수 있습니다. 살아있는 세포와 죽은 세포가 특정 형광 색소를 흡수하는지 여부에 따라 살아있는 세포와 죽은 세포를 구별하는 접근 방식도 개발되었습니다. 때로는 다른 구조나 특징을 보여주기 위해 동일한 표본에 여러 형광 색소가 사용됩니다.

형광 현미경 검사의 가장 중요한 응용 분야 중 하나는 면역형광으로, 항체가 미생물에 결합하는지 관찰하여 특정 미생물을 식별하는 데 사용됩니다. (항체는 면역체계가 생성하는 단백질 분자로, 특정 병원체에 부착하여 병원체를 죽이거나 억제합니다.) 이 기술에는 직접 면역형광 분석(DFA)과 간접 면역형광 분석(IFA)의 두 가지 접근 방식이 있습니다. DFA에서 특정 항체(예: 광견병 바이러스를 표적으로 하는 항체)는 형광 색소로 염색됩니다. 검체에 표적 병원체가 포함되어 있으면 형광 현미경으로 병원체에 결합하는 항체를 관찰할 수 있습니다. 이것은 염색된 항체가 병원체에 직접 부착하기 때문에 1차 항체 염색입니다.

IFA에서 2차 항체는 1차 항체가 아닌 형광 색소로 염색됩니다. 2차 항체는 유기체에 직접 부착하지 않고 1차 항체에 결합합니다. 염색되지 않은 1차 항체가 병원체에 결합할 때, 형광 2차 항체가 1차 항체에 결합하는 것을 관찰할 수 있습니다. 따라서 2차 항체는 병원체에 간접적으로 부착됩니다. 여러 개의 2차 항체가 1차 항체에 부착될 수 있는 경우가 많기 때문에 IFA는 검체에 부착된 형광 항체의 수를 증가시켜 그 특징을 더 쉽게 시각화할 수 있도록 합니다.