电子显微镜在研究细胞和细胞器的复杂结构和细胞生物过程时至关重要。胶体金及其衍生物一直是生物电子显微镜中应用最广泛的抗原标记物。这些颗粒可以附着在许多传统的生物探针上，包括抗体、凝集素、超抗原、聚糖、核酸和受体。由于尺寸不同，这些颗粒很容易在电子显微镜下区分，因此允许同时进行多次标记实验。1971年，透射电子显微镜首次引入胶体金作为特殊标志物（TEM）。然后在1975年，Horisberger和他的同事开发了扫描电子显微镜的方法（SEM）1979年用于荧光显微镜的胶体金法。1979年，报道用x射线绘制金粒子图。
胶体金法已被用来标记许多细胞，包括酵母、红细胞、血小板、肝细胞和乳脂球。SEM的一个优点是，人们可以观察到相对较大区域的细节(图片 1）。与其他传统的SEM标记不同，金标记是二次电子的良好发射器，使观察者能够在没有金属涂层的细胞表面定位金颗粒。目前最方便的金标尺寸约为50 nm，但也发现了小到Au22的颗粒。
图 1 ：HER2纳米免疫金标在SKBR3细胞中的预包埋SEM
无论（A）抗HER2纳米体是否与抗HER2纳米体相同（B, D）或抗HER2抗体曲珠单抗（C）SKBR3细胞一起孵化固定。免疫标记在冷鱼明胶和乙酰化牛血清蛋白的混合物中。随后，使用二抗和15 NM蛋白A偶联金颗粒孵化细胞。样品的临界点干燥和电子显微镜检查应根据材料和方法中描述的方法进行。左图：左图：A：1µm，B， C：0.5µm，D：0.2µm；右面板：A：250 nm，B-D：100 nm。
在TEM中，由于它们对电子产品的不透明度和特征形状，很容易识别金标记。此外，粒径的选择取决于所使用的放大倍率和结合位点的位阻不可达性。Au5和 Au20颗粒是最常用于标记病毒、细菌、酵母、植物细胞和各种动物细胞的颗粒(图) 2）。
图 2：HER2免疫金标在SKBR3细胞中的预包埋纳米体TEM
SKBR3或MDA- MB-231细胞用4%（w/v）甲醛固定，免疫标记处理。作为阴性对照，省略一抗（A）或者使用缺乏HER2表达的MDA-MB-231细胞（B）。SKBR3细胞在（C, E）或（D, F）甲醛与抗HER2纳米体11A4固定（VHH）（C, D）或曲折珠单抗（mAb）（E, F）孵育。尺度= 500 nm。
免疫电子显微镜是检测和定位细胞和组织中蛋白质的最佳方法之一。这种方法几乎可以应用于每个单细胞和多细胞生物，通常可以在结构和功能之间提供意想不到的见解。结合金颗粒一抗的应用，可以高分辨率地检测和定位细胞上和细胞内的各种抗原。然而，免疫电镜的成功应用取决于以下因素：1）蛋白质抗原的保存；2）抗体渗透整个细胞的能力；3）抗原和一抗之间的特异性识别。此外，还需要对生物样品进行适当的处理，如固定，这涉及到对目标分子的特异性抗体的适当选择。
虽然传统的电子显微镜不能提供关于特定分子的信息，但免疫金标记可以在可见结构与特定原位和分子分布之间建立高分辨率的联系。毫无疑问，胶体金颗粒的应用代表了免疫化学方法改进中的一个重大事件。在将胶体金引入免疫细胞化学的过程中，开发了许多方案。一般来说，它们是基于TEM的， 包括树脂包埋后的免疫标志或过程前的免疫染色。
虽然胶体金在组织化学中有几种用途，但其主要用途是在细胞化学中使用扫描电镜和透射电镜。这种方法很常见，它依赖于附着在金颗粒上的各种大分子。此外，金标记物可以快速、廉价地制备，几乎没有非特异性吸附，可以通过各种方法量化。它们也是多次标记实验的理想选择。最后，在电子显微镜下使用胶体金可以清楚地识别细胞内的抗原。
参考文献
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