Sonde, engl. probe, ein Molekül, das eingesetzt wird, um 1) nach einem bestimmten Gen, Genprodukt oder Protein zu suchen oder 2) eine bestimmte zelluläre Umgebung anzuzeigen. Eine S. der Klasse 1) ist ein Molekül, das a) spezifisch an eine bestimmte Nucleotidsequenz in der Ziel-DNA oder -RNA bzw. an ein charakteristisches Strukturmerkmal des Zielproteins bindet und b) in einer radioaktiv oder chemisch markierten Form hergestellt werden kann. Bei den S. handelt es sich beispielsweise in der rekombinanten DNA-Technik um messenger-RNA oder cDNA oder andere DNA-Abschnitte oder Antikörper (Immunglobuline), insbesondere monoklonale, die an ihre Proteinantigene binden. Die S. kann so konzipiert werden, dass das Gen für ein bestimmtes Protein nachgewiesen werden kann, vorausgesetzt, mindestens ein Teil der Aminosäuresequenz dieses Proteins ist bekannt.

S. der Klasse 2) werden unterteilt in Elektronenspinresonanz-(ESR-) und Fluoreszenzpolarisationssonden, die in biologische Membranen eingebaut werden, um ein Maß für deren Fluidität zu erhalten. Die erstgenannten S. sind oft Sterin-ähnliche oder Phospholipid-ähnliche Moleküle, die mit einem paramagnetischen Stickoxid-enthaltenden Teil verknüpft sind. Diese Moleküle ergeben ein breites ESR-Signal, wenn sie innerhalb der Lipiddoppelschicht nicht frei um ihre Längsachse rotieren können (geringe Membranfluidität) und ein scharfes ESR-Signal, wenn sie frei rotieren können (hohe Membranfluidität). Bei den Fluoreszenzpolarisationssonden handelt es sich oft um lange dünne Moleküle, wie Diphenylhexatrien (DPH), die bei Bestrahlung mit planar polarisiertem Licht der geeigneten Wellenlänge Licht mit der gleichen Polarisationsebene emittieren, vorausgesetzt, sie rotieren während der Lebensdauer ihres angeregten Zustands (10^-9sec) innerhalb der Lipiddoppelschicht nicht um ihre Längsachse, was bei niedriger Membranfluidität der Fall ist. Eine Änderung der Polarisationsebene des emittierten Lichts weist auf eine Erhöhung der Membranfluidität hin.