異硫氰酸熒光素(FITC)是一種有機熒光染料,目前,這種熒光染料仍用于免疫熒光和流式細胞術中。在495/517nm處,該染料會產生激發/發射峰值,并可借助異硫氰酸鹽反應基團與不同抗體結合,該基團可以和蛋白質上的氨基、巰基、咪唑、酪氨酰、羰基等基團相結合。而它的基本成分——熒光素,其摩爾質量為332g/mol,常被用作熒光示蹤劑。FITC(389g/mol)是用于熒光顯微鏡技術的首批染料,且其被當成AlexaFluor®488等后續熒光染料的發端。該染料的熒光活性取決于它的大共軛芳香電子系統,而該系統受藍色光譜中的光所激發。經常與FITC同時使用的另一種染料是與其相似的TRITC[四甲基羅丹明-5(6)-異硫氰酸]。與FITC相反,TRITC并非熒光素,而是羅丹明家族的衍生物。羅丹明也具有一個大的共軛芳香電子系統,正是該系統引發了它們的熒光行為。還有一點與FITC相反,TRITC(479g/mol)由比較**長為550nm的綠色光譜中的光所激發,它的比較大發射波長為573nm。與蛋白質(例如,抗體)結合也基于異硫氰酸鹽反應基團。DAPI染色液(DAPI Staining Solution)常用于細胞核染色,可將細胞核染成藍色。中國臺灣熒光染料luc
有機熒光染料近紅外有機熒光染料:優勢:發射波長在近紅外區域的熒光染料,如近紅外二區熒光染料(NIR-Ⅱ,1000~1700nm),由于其發射波長較長,光散射和組織自發熒光干擾較少,在生物組織成像中具有更高的時空分辨率和更深的成像深度13。例如,WenShi和其同事在中國科學院開發的一系列基于呫噸的染料(VIXs),其中VIX-4在波長超過1200nm處發出熒光,被用于小鼠的血液循環成像。研究人員將VIX-4封裝在脂質體中,注射到小鼠的尾靜脈,展示了該染料在生物成像中的良好性能12。應用場景:適用于需要深度成像和高分辨率的生物醫學研究,如**檢測、血管成像等。具有聚集誘導發光(AIE)特性的有機熒光染料:優勢:相對傳統的因聚集導致熒光猝滅(ACQ)的染料,AIE染料在生物成像和診斷中受到越來越多的關注。例如,將具有AIE特性的染料BPMT和具有ACQ特性的染料硼二吡咯亞甲基(BODIPY)分別制成納米粒子(ANPs和BNPs)進行對比研究。結果表明,**負載BODIPY的BNPs(BNP1)能有效聚集在**組織中,實現長期無創成像,而高負載BPMT的ANP4生物成像能力較差。這說明通過巧妙運用納米技術,可將ACQ效應的弱點轉化為優勢,實現高效的靶向**成像16。西安熒光染料Cy5.5Super Flour 系列熒光探針,具有更強的熒光強度,更廣的pH應用范圍(pH 4~10), 更好的抗淬滅性。
影響熒光染料性能的因素分子結構:熒光染料的分子結構對其熒光性能有著重要的影響。例如,共軛體系的大小、發色團和助色團的種類和位置等都會影響熒光染料的吸收和發射波長、熒光強度等性能345。環境因素:溶劑效應:溶劑的極性、pH值等會影響熒光染料的熒光性能。一般來說,溶劑的極性越大,熒光染料的發射波長會發生紅移;而pH值的變化則可能會影響熒光染料的分子結構,從而改變其熒光性能37。溫度:溫度的變化會影響熒光染料分子的熱運動和激發態的壽命,從而影響熒光強度。一般來說,溫度升高,熒光強度會降低25。濃度:當熒光染料的濃度較高時,可能會發生自聚集現象,導致熒光淬滅。因此,在使用熒光染料時,需要控制其濃度,以避免自聚集的發生34。總之,熒光染料的作用原理是基于其分子結構的特點,通過吸收激發光,使電子從基態躍遷到激發態,然后再通過輻射躍遷回到基態,發射出熒光。其性能受到分子結構和環境因素的影響。了解熒光染料的作用原理,對于其在各個領域的應用具有重要的意義。
DiD,DiO,DiI,DiR和DiS染料是一族親脂性的熒光染料,可以用來染細胞膜和其它脂溶性生物結構。當與細胞膜結合后其熒光強度**增強,這類染料有著很高的淬滅常數和激發態壽命。一旦對細胞染色,這類染料在整個細胞膜上擴散,比較好濃度時可以使整個細胞膜染色。它們的熒光顏**分明顯:DiI(橙色熒光),DiO(綠色熒光),DiD(紅色熒光)和 DiR (深紅色熒光)這使得他們可以用來對活細胞進行多色成像和流式分析。DiI和DiO可以分別用標準的 FITC和TRITC的濾光片。DiD可以用 633 nm He–Ne 激光器激發,有著比DiI更長的激發波長和發射波長,在細胞和組織染色中更有價值。 DiR的紅外熒光可以穿透細胞和組織,在***成像中用來示蹤。Super Fluor 488(效果同Alexa Fluor 488)標記蛋白。
三、流式細胞儀分析1、取對數生長期的細胞,接種到孔板,過夜培養。2、如果要進行藥物刺激,在細胞中加入感興趣的藥物進行干預,繼續培養一定時間后,收集細胞,PBS清洗2次。3、加入Rhodamine123工作液重懸細胞,37℃避光孵育15min或更長時間。【注意】:由于細胞種類和實驗體系不同,Rhodamine123工作液濃度和孵育時間可以根據預實驗或參考文獻自行調整。4、用流式細胞儀檢測。
四、實驗案例1、取對數生長期A549細胞接于六孔板(1*106+2mlDMEM培養基),37℃培養箱培養4-24h待其貼壁,以便后續實驗操作.2、棄掉培養液,PBS洗滌兩次.3、用培養基(無血清)稀釋Rh123母液制備1~20μMRh123工作液。具體工作濃度取決于細胞類型和細胞濃度。4、將Rh123工作液加入六孔板并在37℃下孵育30分鐘.5、去除Rh123工作液并用PBS洗滌三次細胞去除背景色.6、熒光顯微鏡觀察. Cy3 (Cyanine 3) 是一種發橘黃色熒光的花青素熒光染料。熒光染料發射
熒光染料,由于靈敏度高,操作方便,逐漸取代了放射性同位素作為檢測標記,其應用于熒光探針,細胞染色等。中國臺灣熒光染料luc
生物醫學領域在細胞熒光成像中,近紅外氧雜蒽熒光染料可用于細胞熒光染色成像,如熒光染料NXD-3具有良好的細胞線粒體靶向熒光標記效果5。通過特定的熒光染料可以對細胞內的特定結構進行標記,有助于研究人員觀察細胞的內部結構和功能。高分辨率熔解分析(HRM)中,不同的DNA結合熒光染料可用于PCR擴增和熔解曲線分析等。例如,SYTO16和SYTO13在多數檢測中性能與商業HRM染料相當,適用于實時PCR和HRM應用1418。二、化學領域為考察小分子配基與不同核酸結構的結合機理,發展新的核酸探針分子,合成了一種新型一次甲基不對稱菁染料(MTP)。MTP可作為熒光探針分子用于區別不同結構的核酸分子,其與平行和混合平行G-四鏈體DNA結合較強,與單/雙鏈DNA作用較弱,與反平行G-四鏈體DNA作用**弱11。新型BODIPY類熒光染料可用于檢測大氣污染物苯硫酚和硒代半胱氨酸,還可以實現對細胞內的苯硫酚進行檢測,具有重要的生物應用前景。中國臺灣熒光染料luc