熒光探針最常用于熒光免疫法中標(biāo)記抗原或抗體，亦可用于微環(huán)境，如表面活性劑膠束、雙分子膜、蛋白質(zhì)活性位點(diǎn)等處微觀特性的探測(cè)。通常要求熒光探針的摩爾吸光系數(shù)大，熒光量子產(chǎn)率高；熒光發(fā)射波長(zhǎng)處于長(zhǎng)波且有較大的斯托克斯位移；用于免疫分析時(shí)，與抗原或抗體的結(jié)合不應(yīng)影響它們的活性。

也可用于標(biāo)記待定的核苷酸片斷，用與特異性地、定量地檢測(cè)核酸的量。

熒光素類探針、熒光量子點(diǎn)、無機(jī)離子熒光探針、分子信標(biāo)等是常用的熒光探針類型。熒光探針除應(yīng)用于核酸和蛋白質(zhì)的定量分析外，在核酸染色、DNA電泳、核酸分子雜交、定量PCR技術(shù)以及DNA測(cè)序上都有著廣泛的應(yīng)用。

目前，檢測(cè)熒光探針的方法主要有單點(diǎn)測(cè)定和電荷耦合裝置（CCD）熒光成像（包括用于微區(qū)分析的激光共聚焦熒光顯微鏡成像）。由于光電倍增管點(diǎn)掃描時(shí)間較長(zhǎng)，激光照射強(qiáng)度高，很難抓住熒光早期變化。而CCD熒光成像的面陣大，成像視野廣，成像時(shí)間可以調(diào)節(jié)，因而檢測(cè)效果比較好。近年來熒光蛋白，熒光探針家族不斷擴(kuò)大，在深度成像，活體成像等方面發(fā)揮了越來越重要的作用。

二氧化硫（SO2）是大氣主要污染物之一，過量SO2的排放不僅會(huì)造成酸雨等嚴(yán)重的環(huán)境污染，還會(huì)威脅人體的健康，引起呼吸系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等疾病。因此，探索快速高效檢測(cè)SO2的熒光探針具有重要的研究?jī)r(jià)值和意義。

北京化工大學(xué)的曹達(dá)鵬教授團(tuán)隊(duì)在熒光Turn-On檢測(cè)SO2方面取得了重要進(jìn)展。他們通過對(duì)MOF-5材料進(jìn)行氨基官能化得到MOF-5-NH2，制備出一種可以快速傳感檢測(cè)SO2及其衍生物的熒光探針，并將其組裝成MOF熒光檢測(cè)試紙，實(shí)現(xiàn)了SO2及其衍生物的實(shí)時(shí)響應(yīng)和便攜式檢測(cè)。

SO2在溶液中一般以SO32-和HSO32-的形式存在。因此，他們使用MOFs材料檢測(cè)溶液中的陰離子，如圖1所示，MOF-5-NH2能夠通過熒光Turn-On效應(yīng)高選擇性地檢測(cè)出SO32-，而MOF-5則不能，說明氨基在MOFs材料熒光傳感檢測(cè)中發(fā)揮著重要的作用。此外，他們組裝的熒光檢測(cè)試紙可以實(shí)時(shí)檢測(cè)SO2氣體，SO2氣體能使MOF-5-NH2熒光試紙發(fā)生Turn-On效應(yīng)，而其他氣體則不能。

德國(guó)和荷蘭兩國(guó)儀器研發(fā)了一種熒光探針，它能根據(jù)原產(chǎn)國(guó)（愛爾蘭，美國(guó)或蘇格蘭）、品牌、調(diào)配方式（調(diào)和或單一麥芽）、釀造時(shí)間和味道區(qū)分出33種不同威士忌。這種化學(xué)舌頭”是由聚對(duì)亞芳基亞乙烯（PAEs）以及綠色熒光蛋白（GFP）構(gòu)成，它們對(duì)不同的檢測(cè)物呈現(xiàn)出不同的熒光狀態(tài)，最終通過數(shù)據(jù)分析得出威士忌的所屬類別。

利用PAE“化學(xué)舌頭”可以輕松區(qū)分33種威士忌，同時(shí)在此次鑒定得到的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，兩種新型威士忌被正確分類，識(shí)別為單一麥芽蘇格蘭威士忌，也就是說要想鑒定一個(gè)新樣本，必須建立在已有的樣本庫(kù)之上。研究人員根據(jù)這一特點(diǎn)可以鑒定威士忌真假（圖2C 紅色球體）。畢竟高端威士忌，每瓶10,000~135,000歐不等，對(duì)于真假，買家購(gòu)入前都會(huì)有疑慮。

這種方法可以簡(jiǎn)便地區(qū)分出不同威士忌，無需制備樣本，只需要將待分析物加入到熒光染料的溶液中即可，隨后根據(jù)發(fā)出的熒光進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。除了威士忌，這種方法同樣適用于飲料，以及生物樣本，因?yàn)樗鼈兌际且恍?fù)雜的混合物。

由于超分辨熒光成像的在生物學(xué)研究中的迅速發(fā)展，針對(duì)超分辨成像熒光探針的研究與開發(fā)也受到了廣泛的關(guān)注。這里，主要介紹以下幾類熒光探針在超分辨成像中的應(yīng)用。

光激活探針是一類熒光染料從無熒光發(fā)射轉(zhuǎn)換到熒光發(fā)射狀態(tài)后，不能再回到初始狀態(tài)的分子。

香港科技大學(xué)的唐本忠院士課題組報(bào)導(dǎo)了一種光激活的熒光探針，o-TPE-ON+，可針對(duì)細(xì)胞線粒體進(jìn)行特異性成像。o-TPE-ON+本身由于分子量很強(qiáng)的ICT作用不發(fā)光，在光照下發(fā)生周環(huán)反應(yīng)，轉(zhuǎn)換成很亮的c-TPE-ON+。此探針實(shí)現(xiàn)了對(duì)活細(xì)胞線粒體的STORM成像，分辨率達(dá)到了納米級(jí)別。

熒光超分辨成像技術(shù)為人類探索微觀領(lǐng)域提供了有效地途徑和方法。隨著科技的發(fā)展，相信越來越多性能更優(yōu)越的熒光材料會(huì)被開發(fā)出來，屆時(shí)，微觀領(lǐng)域的研究成果會(huì)更加炫目。