在人類肉眼無法觸及的微觀宇宙里，藏著無數個神秘的“小王國”——那就是細胞的世界。

很久以前，科學家們發明了顯微鏡，看到了肉眼看不到的東西，打開了一扇通往神秘世界的大門。不過，那時候的光學顯微鏡不太給力，只能放大幾百倍，分辨率也很低，細胞就像被蒙上了一層薄紗，模糊得好多細節都看不清。后來，科學家們又發明了激光掃描共聚焦顯微鏡等一系列厲害的顯微鏡。這些顯微鏡分辨率達到納米級別，能把細胞里的各種小細節看得清清楚楚。這個過程中，用到了一個神奇的“發光小精靈”——熒光染料。

細胞染色時，實驗人員要先將不同性能的熒光染料分散于緩沖液中，使其與待檢的細胞充分接觸，識別它們的形態結構。在顯微鏡下觀察，熒光染料就像排爆兵一樣，給細胞里的各種結構都插上閃閃發光的“小旗子”進行標記。想象一下，細胞里的那些細胞器，比如線粒體、高爾基體、內質網等，原本就像混在一堆沙子里的小石子，難以辨認，但有了熒光染料，這些細胞結構各自發出獨特的光芒，瞬間變得清晰可見。

科學家利用這些“發光小精靈”，精準地“打開”不同細胞結構的“鎖”。比如DNA的“超級粉絲”——Hoechst 33342，它特別喜歡和細胞核里的DNA結合，當它進入細胞后，就像個小追蹤器一樣，滲透進細胞核迅速找到DNA并緊緊地“抱住”它。這樣細胞核就會發出明亮的熒光，在顯微鏡下一目了然。

有了熒光染料的幫助，科學家們可以輕松地觀察到細胞的分裂過程，就像看一場精彩的微觀“舞臺劇”。在細胞分裂時，染色體的變化通過熒光標記清晰呈現，讓科學家們對細胞的遺傳信息傳遞有了更深入的了解。

這些研究成果，都對醫學發展有很大幫助。在癌癥診斷中，熒光染料可以標記癌細胞，讓醫生在手術中更容易識別和切除腫瘤。熒光染料還可以用于藥物研發，科學家可以用它來追蹤藥物在細胞內的作用過程，了解藥物是否到達了目標部位，以及是如何發揮作用的，從而優化藥物的設計和研發。

（作者呂巖霖系中國科學院過程工程研究所生物藥制備與遞送全國重點實驗室副研究員）

來源: 科普時報