技術(shù)干貨:活體成像中熒光染料的選擇與成像
瀏覽次數(shù):4885 發(fā)布日期:2021-1-6
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上期文章中,我們介紹了活體成像實(shí)驗(yàn)中熒光蛋白的選擇方法,熒光蛋白在腫瘤細(xì)胞株篩選、病毒載體表達(dá)、轉(zhuǎn)基因小鼠構(gòu)建等應(yīng)用中被廣泛使用(點(diǎn)擊查看詳解)。
在藥物分布、納米顆粒示蹤、干細(xì)胞追蹤等實(shí)驗(yàn)中,往往需要用熒光染料對(duì)材料或細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記。本期為大家介紹活體成像實(shí)驗(yàn)中常用的熒光染料!
Cy5.5(Ex/Em:678/701 nm)和Cy7(Ex/Em:749/776 nm)是對(duì)分子標(biāo)記的最優(yōu)選擇之一;DiD(Ex/Em:644/663 nm)、DiR(Ex/Em:748/780)染料則常用于活體成像實(shí)驗(yàn)中對(duì)細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記。
一、Cy5.5 、Cy7
Cy5.5 、Cy7避開了可見光區(qū),在生物組織中的穿透深度較大。水和血紅蛋白對(duì)700~900 nm的光吸收都很少,使得近紅外光可以穿透組織內(nèi)部多達(dá)15 cm。同時(shí),這類染料還擁有紫外光區(qū)染料和同位素標(biāo)記無法具備的生物安全性。
Cyanine 5.5性質(zhì)
- Ex(nm):678
- Em(nm):701
- 分子量:1153.20
- 溶劑:DMSO
- 結(jié)構(gòu)式:
Cyanine7 Hydrazide性質(zhì)
- Ex(nm):749
- Em(nm):776
- 分子量:924.92
- 溶劑:DMSO
- 結(jié)構(gòu)式:
二、DiD、DiR細(xì)胞膜熒光探針
DiD(紅色熒光染料)是親脂性熒光染料家族成員之一,它可以用來標(biāo)記細(xì)胞膜和其它脂溶性生物結(jié)構(gòu)。當(dāng)DiD與細(xì)胞膜結(jié)合后,其熒光強(qiáng)度大大增強(qiáng)。這類染料有著很高的淬滅常數(shù)和激發(fā)態(tài)壽命。一旦對(duì)細(xì)胞染色,會(huì)在整個(gè)細(xì)胞膜上擴(kuò)散,最佳濃度可以使整個(gè)細(xì)胞膜染色。DiD可以用來對(duì)活細(xì)胞進(jìn)行成像和流式分析。
DiR(近紅外熒光染料)是一個(gè)親脂性的花青染料。常用于標(biāo)記細(xì)胞質(zhì)膜。DiR 的兩個(gè)18-碳鏈插入到細(xì)胞膜,從而進(jìn)行特定的、穩(wěn)定的細(xì)胞染色,幾乎不會(huì)發(fā)生細(xì)胞間的染料轉(zhuǎn)移。DiR和其他細(xì)胞膜熒光染料如 DiI(橙色熒光),DiO(綠色熒光),DiD(紅色熒光)配合使用,為多色成像和流式細(xì)胞分析提供了有效的工具。
DiD性質(zhì)
- Ex(nm):644
- Em(nm):663
- 分子量:1052.1
- 溶劑:可溶于乙醇、DMF和DMSO
- 結(jié)構(gòu)式:
DiR性質(zhì)
- Ex(nm):748
- Em(nm):780
- 分子量:1013.39
- 溶劑:可溶于乙醇、DMF和DMSO
- 結(jié)構(gòu)式:
對(duì)分子或細(xì)胞成功標(biāo)記后,接下來需要進(jìn)行成像,獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)然少不了
FOBI整體熒光成像系統(tǒng),內(nèi)置4種熒光通道和高清真彩色CCD,可對(duì)各種常用場景進(jìn)行高質(zhì)量成像!
三、FOBI應(yīng)用案例
標(biāo)記Cy5.5、Cy7藥物
藥物偶聯(lián)熒光染料后,體外觀察是首要步驟。圖為FOBI整體熒光成像系統(tǒng)標(biāo)記Cy5.5、Cy7的藥物在體外成像的結(jié)果,中間為陰性對(duì)照。
將藥物用于體內(nèi)實(shí)驗(yàn),通過活體成像可判斷藥物的腫瘤靶向性。下圖為使用FOBI標(biāo)記Cy5.5的藥物靶向皮下實(shí)體腫瘤。
標(biāo)記DiD染料
使用DiD染料在體外對(duì)免疫細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記,小鼠足墊注射后,成像觀察免疫細(xì)胞遷移至淋巴結(jié)。下圖為使用FOBI標(biāo)記DiD的免疫細(xì)胞遷移至淋巴結(jié)。
使用DiD染料在體外對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記,尾靜脈回輸后,成像觀察到干細(xì)胞主要分布在肝臟和肺臟。下圖為使用FOBI標(biāo)記DiD的干細(xì)胞募集至肝臟和肺臟。
以上就是常用熒光染料介紹及FOBI的應(yīng)用案例展示。下期為大家整理關(guān)于活體成像技術(shù)的問題與難點(diǎn)。