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Feulgen stain 的原理是DNA經溫和的弱酸(例如鹽酸)水解后,嘌呤堿與脫氧核糖間的糖苷鍵被打開,并且使脫氧核糖與磷酸間的磷酯鍵斷開,在脫氧核糖的一端形成游離的醛基。醛基在原位與Schiff reagent結合,形成紫紅色化合物,使細胞內含有DNA的部位呈紫紅色。紫紅色的產生是因為反應產物的分子內有醌基(醌基是一個具有顏色的發色團),所以凡含有DNA的部位,就呈紫紅色。
染色后用SO2水洗片,目的是洗去多余的非特異性色素及擴散的染料。亞硫酸可與堿性品紅反應生成品紅亞硫酸,從而可以將用schiff劑染色時所殘留的堿性品紅反應掉。使其更加清晰、潔凈。