膠體金在電子顯微鏡領域的應用
在研究細胞和細胞器的復雜結構以及研究細胞生物過程時，電子顯微鏡是必不可少的。膠體金及其各種衍生物一直是生物電子顯微鏡中應用最廣泛的抗原標記物。這些顆?？梢愿街诎贵w、凝集素、超抗原、聚糖、核酸和受體等許多傳統的生物探針上。由于大小不同，這些顆粒在電子顯微鏡下很容易區分，從而允許同時進行多次標記實驗。1971年，膠體金作為一種特殊的標記物首次被引入透射電子顯微鏡（TEM）。然后在1975年，Horisberger和他的同事開發了用于掃描電子顯微鏡（SEM）的膠體金法，并于1979年用于熒光顯微鏡。1979年報道了用X射線繪制金粒子圖。
在SEM中，膠體金法已被用于標記許多細胞，包括酵母、紅細胞、血小板、肝細胞和乳脂球。SEM的一個優點是人們可以觀察到相對較大的區域的細節（圖 1）。與其他傳統的SEM標記不同，金標記是二次電子的良好發射器，這使得觀察者能夠在沒有金屬涂層的細胞表面定位金顆粒。目前最方便的金標記物尺寸約為50 nm，不過也發現了小到Au22的顆粒。
圖 1 ：SKBR3細胞中HER2納米免疫金標的預包埋SEM。無論（A）是否與抗HER2納米體（B, D）或抗HER2抗體曲妥珠單抗（C）一起孵育，SKBR3細胞都被固定。在冷魚明膠和乙?；Ｑ灏椎鞍椎幕旌衔镏羞M行免疫標記。隨后，用二抗和15 nm的蛋白A偶聯金顆粒孵育細胞。按照材料和方法中描述的方法，對樣品進行臨界點干燥和電子顯微鏡檢查?？潭龋鹤髨D：A：1µm，B， C：0.5µm，D：0.2µm；右面板：A：250 nm，B-D：100 nm。
在TEM中，由于它們對電子的不透明性和它們的特征形狀，可以很容易地識別金標記物。此外，粒徑的選擇取決于所使用的放大倍率和考慮結合位點的位阻不可達性。Au5和 Au20顆粒是最常用于標記病毒、細菌、酵母、植物細胞和各種動物細胞的顆粒（圖 2）。
圖 2：SKBR3細胞中HER2免疫金標的預包埋納米體TEM。SKBR3或MDA- MB-231細胞用4%（w/v）甲醛固定，并進行免疫標記處理。作為陰性對照，省略一抗（A）或使用缺乏HER2表達的MDA-MB-231細胞（B）。SKBR3細胞在（C, E）或（D, F）甲醛固定后與抗HER2納米體11A4（VHH）（C, D）或曲妥珠單抗（mAb）（E, F）孵育。尺度= 500 nm。
免疫電子顯微鏡是檢測和定位細胞和組織中蛋白質的最佳方法之一。這種方法幾乎可以應用于每一種單細胞和多細胞生物，通?？梢栽诮Y構和功能的關聯之間提供意想不到的見解。結合金顆粒的一抗的應用允許對細胞上和細胞內的多種抗原進行高分辨率的檢測和定位。但免疫電鏡的成功應用是由以下因素決定的：1）蛋白質抗原性的保存；2）抗體浸潤整個細胞的能力；3）抗原和一抗之間識別的特異性。此外，需要對生物樣品進行適當的處理，例如固定，這涉及到適當選擇包埋樹脂和針對目標分子的特異性抗體。
雖然傳統的電子顯微鏡不能提供關于特定分子的信息，但免疫金標記可以在可見結構與特定的原位定位和分子分布之間建立高分辨率的聯系。如此看來，毫無疑問，膠體金顆粒的應用代表了免疫化學方法改進中的一個重大事件。在將膠體金引入免疫細胞化學的過程中，開發了許多方案。一般來說，它們是基于TEM的， 包括在樹脂包埋后的免疫標記或在此過程之前的免疫染色。
雖然膠體金在組織化學中有幾種用途，但它的主要應用是在細胞化學中使用掃描電鏡和透射電鏡。這種方法很常見，它依賴于各種各樣的大分子，這些大分子可以附著在金顆粒上。此外，金標記物可以快速廉價地制備，同時幾乎沒有非特異性吸附，并且可以通過各種方法對其進行量化。它們也是多次標記實驗的理想選擇。最后，通過在電子顯微鏡下使用膠體金，可以清楚地識別細胞內抗原。
參考文獻
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