简介
要理解串色，首先需要了解科研人员如何观察细胞等微观对象。他们使用荧光团，也就是能附着于细胞特定部位、会发光的微小分子“标记笔”。当特定颜色的激光照射到荧光团上时（称为激发），荧光团会吸收能量并发出另一种颜色的光（称为发射）。例如，可以使用绿色荧光团标记细胞核，使用红色荧光团标记外膜。
核心概念：光的形态（光谱）
人们很容易认为绿色荧光团会发出完全纯净的绿色光束。但实际上，其光谱要复杂得多。绿色荧光团发出的光主要是绿光，但也包含少量黄光、极少量橙光，甚至可能还有微弱的红光。
将荧光团发射的各种颜色绘制在图表上时，其形状类似宽阔的山峰或钟形曲线。这条曲线称为发射光谱。
什么是光谱串扰（Crosstalk）？
同时使用两种或更多荧光团时，如果它们的光谱曲线发生重叠，就会产生光谱串色（通常称为串扰）。
显微镜或流式细胞仪等设备使用称为滤光片的特殊彩色玻璃窗口来捕获发出的光。“绿色滤光片”仅允许绿光透射至相机，而“红色滤光片”仅用于捕获红光。
但是，如果绿色荧光团曲线的尾端一直延伸到红色区域，会发生什么情况？这些额外的光会“串扰”通过红色滤光片。相机会检测到这些光，并认为它们来自红色荧光团，但实际上这只是绿色荧光团泄漏的残余光。
现实类比：有色玻璃问题
假设您有一个非常明亮的黄色手电筒和一个暗得多的橙色手电筒。您想观察橙色手电筒有多亮，于是戴上一副橙色镜片的太阳镜进行观察。
这副太阳镜只允许橙光透过。然而，由于黄色手电筒的亮度极高，仍有一小部分光会透过橙色镜片。即使橙色手电筒已关闭，您仍可能透过太阳镜看到光，从而误以为橙色手电筒处于开启状态。科学相机中的串扰正是以这种方式造成混淆。
为什么串扰是一个问题？
串色会产生假阳性。如果科学家检测患者血液中是否存在某种用红色标记的稀有免疫细胞，来自用绿色标记的常见细胞的串色可能会触发红色检测器。
这会影响数据的准确性。仅仅因为颜色在仪器内部发生混合，研究人员可能会误以为存在某种稀有细胞，而实际上该细胞并不存在。
科学家如何预防和修复这一问题
由于荧光团的光谱曲线总是较宽且复杂，科研人员会采用多种方法来控制串扰：
- 合理选择： 最简单的解决方法是选择光谱位置相距很远的颜色。如果使用蓝色荧光团和深红色荧光团，它们的曲线相距足够远，完全不会重叠。
- 选择性更高的滤光片： 为显微镜升级截止更陡、带宽更窄的滤光片，可以实际阻止重叠光到达相机。
- 补偿：这是一种数学处理方法。可以训练计算机准确计算有多少绿光泄漏到红色通道中，例如正好为15%。然后，计算机会自动从红色数据中减去15%，以数学方式消除串扰并得到真实结果。
总结
光谱串扰是指一种荧光标记发出的光进入原本用于检测另一种标记的探测器。发光分子产生的是分布较宽的多种颜色，而不是单一的纯激光束，因此它们的光谱很容易重叠。通过选择合适的颜色、使用性能良好的滤光片并进行数学校正，可以减少交叉干扰并获得准确的高质量图像。
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