作者：李jw 时间：2026-10-29
ChromaFRET滤光片针对荧光共振能量转移提供89000系列与TRF系列两大产品线，标准型号丰富，覆盖多种常规FRET滤光片镜组配置。每套荧光滤光片镜组均包含荧光激发滤光片和荧光发射滤光片，并支持多激光波长组合，能够灵活适配不同荧光染料对的FRET成像需求。荧光共振能量转移滤光片峰值透过率均大于90%，尺寸多样，适用于宽场、共聚焦及TIRF等多种显微成像系统。
一、FRET基本原理
FRET即荧光共振能量转移（Fluorescence Resonance Energy Transfer），亦称Forster共振能量转移，描述的是处于激发态的供体荧光团分子通过非辐射途径将能量转移给合适受体荧光团分子的过程。所谓非辐射，是指该过程不伴随供体光子的发射；当供体的荧光发射光谱与受体的激发光谱存在重叠时，激发态供体分子的能量直接转移至受体，使受体受激发光，这一信号通常称为敏化发射。简言之，敏化发射指的是"受体受激发光的信号"。
FRET的发生需要同时满足以下条件。
（一）分子间距
供体与受体分子必须足够接近，间距通常需小于10nm。
Forster距离（R0）定义为能量转移效率达到50%时供体与受体之间的距离，其数值取决于具体的供体-受体配对，通常在4–7nm之间，常用于衡量一对荧光团用于FRET的适用程度。能量转移效率随分子间距缩小呈指数级上升，对间距变化极为灵敏。
（二）光谱重叠
受体的激发光谱必须与供体的发射光谱存在重叠。重叠程度越大，FRET发生的概率通常越高；但与此同时，光谱重叠也会增加受体被激发光直接激发的风险，导致假阳性信号，给后续数据分析带来困难。因此，荧光共振能量转移滤光片的光谱重叠程度需要在FRET效率与串色抑制之间取得平衡。
（三）偶极取向
供体与受体分子的偶极方向需处于有利于能量转移的相对取向。
上述条件使得荧光共振能量转移对光谱重叠与信号分离极为敏感，这类高光谱分离要求通常需要依赖硬镀膜干涉滤光片来实现，业内常用方案如Chroma的ET系列荧光激发滤光片/荧光发射滤光片与对应二向色镜组合。
表1 FRET发生条件汇总
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发生条件 |
具体要求 |
对实验的影响 |
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分子间距 |
通常小于10nm；Forster距离多在4–7nm |
间距缩小时转移效率呈指数级上升，可作为分子相互作用的判据 |
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光谱重叠 |
供体发射光谱与受体激发光谱存在重叠 |
重叠程度高有利于FRET，但增加受体直接激发与假阳性风险 |
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偶极取向 |
供体与受体偶极方向处于有利排列 |
大量分子中通常随机满足，计算中取标准取向因子 |
二、FRET对滤光片的要求
（一）荧光激发滤光片
FRET滤光片属于荧光滤光片的一个分支，荧光滤光片是一个大类。在宽场成像应用中，供体激发滤光片的选择应尽可能避免对受体分子的直接激发。虽然完全消除受体的直接激发并不现实，但精心选择的荧光激发滤光片能够充分利用供体与受体激发光谱之间的差异，将受体的直接激发降至较低水平。对于采用激光激发的应用，如共聚焦成像和全内反射荧光（TIRF）成像，应选用与荧光团匹配的激光波长，并配合相应的激光清理滤光片（laser clean-up filter），以纯化激发谱线、抑制激光旁瓣带来的杂散光。Chroma在FRET套装中通常将激发滤光片（如ET470/24x）与发射滤光片（如ET535/30m）配对设计，以最小化供体荧光串入受体通道。
（二）荧光发射滤光片
荧光发射滤光片的选择应以实现供体与受体发射光谱的有效分离为目标。在某些情况下，将受体检测通道的带通范围向长波方向（红移）调整，可以减少供体荧光发射串入受体通道；但在另一些情况下，红移过度会使受体发射信号的收集效率下降过多，反而不利于检测。具体带通位置的确定需要结合供体-受体配对的光谱特征与实验对信噪比的要求综合权衡。
FRET常用滤光片类型及选型要点
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滤光片类型 |
选型要点 |
适用成像方式 |
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荧光激发滤光片 |
利用供体与受体激发光谱差异，抑制受体直接激发 |
宽场成像 |
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荧光发射滤光片 |
分离供体与受体发射光，权衡带通红移与信号收集效率 |
各类FRET成像 |
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二向色镜 |
同时反射激发波段、透射发射波段 |
滤光片轮/图像分光系统 |
（三）常用FRET滤光片镜组型号
针对不同的激发光源与荧光团组合，Chroma提供了系列化的荧光共振能量转移滤光片组，主要分为89000系列与TRF系列两大类别。表2与表3分别列出了两个系列的常用荧光滤光片型号，供选型参考。
表2 89000系列FRET滤光片镜组
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滤光片组 |
包含镜片 |
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89000 ET-Sedat Quad |
AT350/50x V2、ET402/15x、ET490/20x、ET555/25x、ET645/30x、89100bs、ET455/50m、ET525/36m、ET605/52m、ET705/72m |
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89002 ET-ECFP/EYFP |
ET430/24x、ET500/20x、69008bs、ET470/24m、ET535/30m |
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89006 ET-ECFP/EYFP/mCherry |
ET430/24x、ET500/20x、ET572/35x、69008bs、ET470/24m、ET535/30m、ET632/60m |
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89007 ET-ECFP/EYFP/DsRed |
ET430/24x、ET500/20x、ET555/20x、89007bs、ET470/24m、ET535/30m、ET600/50m |
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89013 ET-DAPI/FITC/TRITC |
ET402/15x、ET482/28x、ET545/25x、69000bs、ET455/50m、ET525/36m、ET605/70m |
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89014 ET-DAPI/FITC/Texas Red |
ET402/15x、ET490/20x、ET572/35x、69002bs、ET455/50m、ET535/50m、ET632/60m |
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89016 ET-FITC/Cy3/Cy5 |
ET470/40x、ET545/25x、ET640/30x、89016bs、ET520/40m、ET595/50m、ET690/50m |
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89017 ET-FITC/Texas Red |
ET490/20x、ET572/35x、69002bs、ET535/50m、ET632/60m |
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89019 ET - FITC/TRITC |
ET470/40x、ET545/25x、59004bs、ET520/40m、ET605/70m |
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89021 ET - EGFP/mCherry |
ET470/40x、ET572/35x、59022bs、ET525/50m、ET632/60m |
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89022 ET - Cy3/Cy5 |
ET545/25x、ET640/30x、59007bs、ET595/50m、ET690/50m |
表3 TRF系列FRET滤光片镜组
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滤光片组 |
包含镜片 |
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TRF59901-EM ET – 405/488nm Laser Dual Band Set for TIRF |
ZET405/488x、ZT405/488rpc、ET450/50m、ET525/50m、ZET405/488m |
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TRF59902-EM ET – 442/514nm Laser Dual Band Set for TIRF |
ZET442/514x、ZT442/514rpc、ET480/40m、ET545/40m、ZET442/514m |
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TRF59903-EM ET – 442/532nm Laser Dual Band Set for TIRF |
ZET442/532x、ZT442/532rpc、ET500/40m、ET585/65m、ZET442/532m |
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TRF59904-EM ET – 488/561nm Laser Dual Band Set for TIRF |
ZET488/561x、ZT488/561rpc、ET525/50m、ET610/75m、ZET488/561m |
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TRF59905-EM ET – 488/594nm Laser Dual Band Set for TIRF |
ZET488/594x、ZT488/594rpc、ET525/50m、ET645/75m、ZET488/594m |
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TRF59906-EM ET – 488/640nm Laser Dual Band Set for TIRF |
ZET488/640x、ZT488/640rpc、ET525/50m、ET655lp、ZET488/640m |
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TRF59907-EM ET – 532/640nm Laser Dual Band Set for TIRF |
ZET532/640x、ZT532/640rpc、ET585/65m、ET655lp、ZET532/640m |
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TRF59908-EM ET – PALM Dual Band Emission Set for 488/561nm TIRF with 405nm excitation |
ZET405/488/561x、ZT405/488/561rpc、ET525/50m、ET575lp、ZET488/561m |
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TRF69901-EM ET–405/488/561nm Laser Triple Band Set for TIRF |
ZET405/488/561x、ZT405/488/561rpc、ET450/50m、ET525/50m、ET575lp、ZET405/488/561m |
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TRF69902-EM ET–405/488/594nm Laser Triple Band Set for TIRF |
ZET405/488/594x、ZT405/488/594rpc、ET450/50m、ET535/70m、ET645/75m、ZET405/488/594m |
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TRF69904-EM ET–442/514/561nm Laser Triple Band Set for TIRF |
ZET442/514/561x、ZT442/514/561rpc、ET480/40m、ET540/30m、ET575lp、ZET442/514/561m |
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TRF89901-EM ET–405/488/561/640nm Laser Quad Band Set for TIRF |
ZET405/488/561/640x、ZT405/488/561/640rpc、ET450/50m、ET525/50m、ET595/50m、ET655lp、ZET405/488/561/640m |
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TRF89902-EM ET–405/488/561/647nm Laser Quad Band Set for TIRF |
ZET405/488/561/647x、ZT405/488/561/647rpc、ET450/50m、ET525/50m、ET605/52m、ET700/50m、ZET405/488/561/647m |
综上，FRET实验的滤光片配置需结合供体、受体配对与成像方式综合选型，Chroma 89000（宽场）与 TRF（激光/TIRF）系列提供了较为完整的标准化方案，也可根据特殊荧光团定制单片滤光片。
