免疫荧光(Immunofluorescence):简称IF,与western blotting一样,也是根据抗原抗体反应的原理,将不影响抗原抗体活性的荧光色素标记在抗体或抗原上,与其相应的抗原或抗体结合后,在荧光显微镜下进行观察,从而确定抗原或抗体的性质和定位,包括直接法和间接法。
一、实验步骤
1. 样品准备(贴壁细胞、悬浮细胞以及组织等)
(1)对于贴壁细胞:
先将洁净的盖玻片在70%乙醇中进行浸泡处理,然后用干净无菌的镊子放置到培养皿中,用无菌 PBS洗去残留的乙醇。待细胞接近长成单层后取出盖玻片,操作小心,防止细胞脱片。
(2)对于悬浮细胞:有2种方法,
①先在悬浮液中进行固定步骤,然后把细胞滴加在载玻片上,干燥后细胞会紧贴在载玻片上。
②先在悬浮液中进行固定和染色步骤,离心洗脱,然后用移液管移至盒式玻片进行后续染色步骤。
(3)对于冷冻切片:切片放置在载玻片上后,可以直接进行固定等后续操作。
(4)对于石蜡切片:免疫荧光中石蜡切片较少,要先进行脱蜡和抗原修复处理。
2、 固定(防止离体组织自溶抗原扩散)
固定液包括:有机溶剂(甲醇、乙醇、丙酮等);交联剂(4%PFA、10%中性福尔马林),固定液的选择取决于被研究抗原的性质及所用抗体的特性,不过,目前甲醛用的还是最多的,但针对磷酸化的抗体,不适合用甲醛,会导致磷酸蛋白从膜表面转移到胞浆中,故应选择冰冷的无水甲醇或无水乙醇,同时应注意甲醛会挥发,在4-8°C不宜储存太久。
固定时间:取决于组合块的大小和类型,对于大多数组织,18-24h较为理想,细胞固定时间较短,一般2%的甲醛室温固定20min即可。
以细胞样品为例:用4%的多聚甲醛固定爬片15min, PBS浸洗玻片3次,每次3min。
3、通透(目的是使抗体进入胞内)
0.5%Triton X-100( 一种去垢剂,用PBS配制 )室温通透20min(针对胞内抗原,若是细胞膜上表达的抗原则省略该步骤);除了Triton X-100,丙酮也可作为通透剂,并且丙酮固定后的样品不需要通透。
4、封闭(减少一抗和二抗与非特异位点进行结合)
通透后用PBS浸洗玻片3次,每次3 min,吸水纸吸干PBS,在玻片上滴加山羊血清,室温封闭30min。常用的封闭液包括:与二抗同一来源的血清、BSA或者是羊血清。从封闭开始所有的步骤,一定要注意样品的保湿,避免样品的干燥,否则极易产生较高的背景。醛类固定的样品,在用一抗孵育前用含0.3M甘氨酸的封闭液进行封闭。
5、一抗孵育
根据一抗的说明书,按照适当比例用一抗稀释液稀释一抗,用吸水纸吸尽封闭液,每张玻片滴加稀释好的一抗并放入湿盒, 4℃孵育过夜。回收一抗,加入PBST, 在摇床上缓慢摇动洗涤5min,共洗涤3次
6、荧光二抗孵育
用吸水纸吸尽洗涤液后滴加稀释好的荧光二抗,湿盒中孵育1h后,回收二抗,接着用PBST洗3次,每次5min;由于荧光容易淬灭,故从加荧光二抗起,后面所有操作步骤都要避光。
7、复染核(定位的关键)
在玻片上滴加DAPI,并注意避光孵育5min,对标本进行染核,然后用PBST洗3次,每次5min,洗去多余的DAPI;
8、封片及荧光观察:用吸水纸吸干爬片上的液体,用含抗荧光淬灭剂的封片液封片,然后在荧光显微镜下观察。
二、常见问题
1、弱荧光信号
可能问题
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解决方法
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错误的激发波长
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确保激发波长与荧光基团激发光波长相匹配
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不兼容的一抗或二抗
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注意种属问题
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固定过度或不充分
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适当调整时间
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样本保存不当
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注意避光
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一抗不好用
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建议做阳性对照确认抗体的有效性
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2、高背景
可能问题
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解决方法
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洗涤不足
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充分洗涤,适当增加洗涤次数
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样本干燥
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在湿盒中孵育抗体,避免样本干燥
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封闭不充分
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延长时间或更换封闭液
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抗体浓度过高
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预实验滴定,确认最佳浓度
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二抗非特异性结合
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不加一抗,只加二抗,作对照
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样本自发荧光
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提前检测样本自发荧光情况
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3、细胞/组织形态被破坏
可能问题
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解决方法
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组织切片从玻片上脱落或切片有气泡
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适当增加固定时间
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组织切片撕裂或有褶皱
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切割刀片不太锋利,考虑重新切片
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细胞或组织固定不充分,自发裂解
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适当增加固定时间,使用交联性固定剂
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三、注意事项:对照实验的设置
1、 内源性组织背景对照:某些细胞和组织可能有固有的生物学性质,会产生背景荧光,对结果产生影响,例如色素脂褐质。因此在孵育一抗前,应对样品进行观察,确保抗原本身没有信号。
2、阳性对照:用确认含有待测抗原的组织或细胞,与待测标本进行统一处理,结果应为阳性,可证明待测抗原有一定活性并且实验过程中用的试剂及方法均可靠。
3、阴性对照:与阳性对照相反,用明确不含有待测抗原的细胞或组织切片染色,结果若为阴性,可排除染色过程中由于非特异性染色造成的假阳性结果。
IF 常见问题及优化方案
问题
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可能原因
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优化方案
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信号弱或无信号
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目标蛋白在细胞中没有表达
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制备细胞裂解液,用Western Blotting验证目标蛋白在细胞中是否表达
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染色细胞过少
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表达目标蛋白的细胞过少
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标本中使用更多的细胞,试用其他瞬时转染方法,或者使用稳定
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转染细胞系
细胞通透性差
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增加通透剂作用的时间或者浓度,或改用其它的通透剂
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染色前的固定步骤破坏了抗原表位
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改用其他固定方法
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通透使抗原丢失
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减少通透剂作用的时间或强度
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抗体不识别
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换用其他抗体
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一抗稀释度过大
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同一样品按最佳的二抗用量作一抗稀释曲线,以确定最佳的一抗稀释比例
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二抗选择错误
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使用正确的二抗
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背景过高
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一抗质量不高
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使用特异性高,效价高的一抗
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一抗浓度太高
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同一样品按最佳的二抗用量作一抗稀释曲线,以确定最佳的一抗稀释比例
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二抗浓度太高
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同一样品按最佳的一抗用量作二抗稀释曲线,以确定最佳的二抗稀释比例
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封闭不完全
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使用二抗来源动物的非免疫血清进行封闭;改善封闭条件
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封闭液BSA中含IgG
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使用高纯度(IgG free)的BSA
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洗涤不充分
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充分洗涤
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细胞呈扁平状
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细胞片被风干
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在任何时候都不要让细胞片干燥;使用湿盒
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使用了甲醇固定
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甲醇可破坏细胞膜,因此不能很好保持细胞形态。改用甲醛或戊二醛等其他固定剂
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细胞有自发荧光
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使用了戊二醛固定
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在固定后荧光染色前进行荧光淬灭,如使用NaIO4,NaBH4,甘氨酸等,染色前检查自发荧光
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材料本身(如石蜡)有自发荧光
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细胞模糊,封片剂明亮
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因洗涤不充分导致背景太亮
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充分洗涤
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二抗结合太弱
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确保抗体牢固结合,确保固定良好
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整个细胞片都出现荧光亮点
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二抗浓度过高
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降低二抗浓度
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二抗发生沉淀
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过滤或离心荧光标记二抗
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