在過去的二十年,我們見證的熒光科學沒多大突破性進展。顯微鏡、相機系統和熒光基團的發展同步,能看到更高時空分辨率下的亞細胞過程。今天,熒光顯微鏡已經發展出各種方法,從活細胞成像到藥物研發再到醫學診斷等。 然而,確定未來之需才是最難的工作。如,誰能預言出光激活定位超分辨率顯微鏡、用于動物活體神經系統成像路徑研究的Cre-Lox系統?這些導致以下問題的出現:未來將需要什么樣的新熒光基團和標記技術?將會發展出來多快的設備? 熒光蛋白都是基因編碼的標記物,可以用傳統的分子生物技術把它們整合進任何感興趣的靶向蛋白。從水母中發現的GFP經過改造成為應用價值的蛋白。大概,有潛力成為用的是一組被命名為“熒光筆”的熒光蛋白。 它們在追蹤活細胞的動態過程時非常有效。總的來說,盡管熒光蛋白比合成染料和量子點衰減的快,但它們沒有毒性、光穩定性強。 我們希望以后能看到熒光基團領域的重大改進。隨著制造商的研發,合成染料技術一直在改進。同時,量子點也變得十分有用。雜交系統也得到相當大的關注,許多新技術正在出現。最后,看起來新的有前景的熒光基團一直在出現。動態檢測包括PH、電壓、糖代謝等各種細胞過程的生物敏感器,正被引入世界各地的實驗室。 隨處可見的PALM、STED、4Pi、STORM、SIM、RESOLFT超高分辨率顯微鏡目前是熒光顯微鏡發展的前沿陣地。幾乎每月都會有擴展或突破衍射限制的新技術出現。盡管在各方面看起來不太相關,組成超高分辨率顯微鏡的各種技術都是把生物樣品單細胞的成像做為共同目標。將來重要的問題恰恰是分辨率的極限和我們如何快速而有效地折中光學顯微鏡和電鏡的功能。更重要的是,這些都能用到活細胞甚至動物活體上嗎? 幾個制造商現在開始提供應對方案或正在開發這些設備并許諾推廣這個技術成為主流。超高分辨率顯微鏡的復雜熒光基團蛋白仍然非常需要,大多數方法還沒擴展到活細胞成像。希望這個技術能發展出附屬設備可以接到寬視野或共聚焦顯微鏡上采圖。