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技术资料/正文
技术干货 | 活体成像中荧光染料的选择与成像
1890 人阅读发布时间：2021-01-06 17:08
上期文章中，我们介绍了活体成像实验中荧光蛋白的选择方法，荧光蛋白在肿瘤细胞株筛选、病毒载体表达、转基因小鼠构建等应用中被广泛使用（点击查看详解）。在药物分布、纳米颗粒示踪、干细胞追踪等实验中，往往需要用荧光染料对材料或细胞进行标记。本期为大家介绍活体成像实验中常用的荧光染料！
Cy5.5（Ex/Em：678/701 nm）和Cy7（Ex/Em：749/776 nm）是对分子标记的最优选择之一；DiD（Ex/Em：644/663 nm）、DiR（Ex/Em：748/780）染料则常用于活体成像实验中对细胞进行标记。
一、Cy5.5 、Cy7
Cy5.5 、Cy7避开了可见光区，在生物组织中的穿透深度较大。水和血红蛋白对700～900 nm的光吸收都很少，使得近红外光可以穿透组织内部多达15 cm。同时，这类染料还拥有紫外光区染料和同位素标记无法具备的生物安全性。
Cyanine 5.5性质
Cyanine7 Hydrazide性质
二、DiD、DiR细胞膜荧光探针
DiD（红色荧光染料）是亲脂性荧光染料家族成员之一，它可以用来标记细胞膜和其它脂溶性生物结构。当DiD与细胞膜结合后，其荧光强度大大增强。这类染料有着很高的淬灭常数和激发态寿命。一旦对细胞染色，会在整个细胞膜上扩散，最佳浓度可以使整个细胞膜染色。DiD可以用来对活细胞进行成像和流式分析。
DiR（近红外荧光染料）是一个亲脂性的花青染料。常用于标记细胞质膜。DiR 的两个18-碳链插入到细胞膜，从而进行特定的、稳定的细胞染色，几乎不会发生细胞间的染料转移。DiR和其他细胞膜荧光染料如 DiI（橙色荧光），DiO（绿色荧光），DiD（红色荧光）配合使用，为多色成像和流式细胞分析提供了有效的工具。
DiD性质
DiR性质
对分子或细胞成功标记后，接下来需要进行成像，获取实验数据。这个环节当然少不了FOBI整体荧光成像系统，内置4种荧光通道和高清真彩色CCD，可对各种常用场景进行高质量成像！
三、FOBI应用案例
标记Cy5.5、Cy7药物
药物偶联荧光染料后，体外观察是首要步骤。图为FOBI整体荧光成像系统标记Cy5.5、Cy7的药物在体外成像的结果，中间为阴性对照。
将药物用于体内实验，通过活体成像可判断药物的肿瘤靶向性。下图为使用FOBI标记Cy5.5的药物靶向皮下实体肿瘤。
标记DiD染料
使用DiD染料在体外对免疫细胞进行标记，小鼠足垫注射后，成像观察免疫细胞迁移至淋巴结。下图为使用FOBI标记DiD的免疫细胞迁移至淋巴结。
使用DiD染料在体外对干细胞进行标记，尾静脉回输后，成像观察到干细胞主要分布在肝脏和肺脏。下图为使用FOBI标记DiD的干细胞募集至肝脏和肺脏。
以上就是常用荧光染料介绍及FOBI的应用案例展示。下期为大家整理关于活体成像技术的问题与难点。
Cy5.5（Ex/Em：678/701 nm）和Cy7（Ex/Em：749/776 nm）是对分子标记的最优选择之一；DiD（Ex/Em：644/663 nm）、DiR（Ex/Em：748/780）染料则常用于活体成像实验中对细胞进行标记。
一、Cy5.5 、Cy7
Cy5.5 、Cy7避开了可见光区，在生物组织中的穿透深度较大。水和血红蛋白对700～900 nm的光吸收都很少，使得近红外光可以穿透组织内部多达15 cm。同时，这类染料还拥有紫外光区染料和同位素标记无法具备的生物安全性。
Cyanine 5.5性质
- Ex(nm)：678
- Em(nm)：701
- 分子量：1153.20
- 溶剂：DMSO
- 结构式：
- 光谱性质
Cyanine7 Hydrazide性质
- Ex(nm)：749
- Em(nm)：776
- 分子量：924.92
- 溶剂：DMSO
- 结构式：
- 光谱性质
二、DiD、DiR细胞膜荧光探针
DiD（红色荧光染料）是亲脂性荧光染料家族成员之一，它可以用来标记细胞膜和其它脂溶性生物结构。当DiD与细胞膜结合后，其荧光强度大大增强。这类染料有着很高的淬灭常数和激发态寿命。一旦对细胞染色，会在整个细胞膜上扩散，最佳浓度可以使整个细胞膜染色。DiD可以用来对活细胞进行成像和流式分析。
DiR（近红外荧光染料）是一个亲脂性的花青染料。常用于标记细胞质膜。DiR 的两个18-碳链插入到细胞膜，从而进行特定的、稳定的细胞染色，几乎不会发生细胞间的染料转移。DiR和其他细胞膜荧光染料如 DiI（橙色荧光），DiO（绿色荧光），DiD（红色荧光）配合使用，为多色成像和流式细胞分析提供了有效的工具。
DiD性质
- Ex(nm)：644
- Em(nm)：663
- 分子量：1052.1
- 溶剂：可溶于乙醇、DMF和DMSO
- 结构式：
DiR性质
- Ex(nm)：748
- Em(nm)：780
- 分子量：1013.39
- 溶剂：可溶于乙醇、DMF和DMSO
- 结构式：
对分子或细胞成功标记后，接下来需要进行成像，获取实验数据。这个环节当然少不了FOBI整体荧光成像系统，内置4种荧光通道和高清真彩色CCD，可对各种常用场景进行高质量成像！
三、FOBI应用案例
标记Cy5.5、Cy7药物
药物偶联荧光染料后，体外观察是首要步骤。图为FOBI整体荧光成像系统标记Cy5.5、Cy7的药物在体外成像的结果，中间为阴性对照。
将药物用于体内实验，通过活体成像可判断药物的肿瘤靶向性。下图为使用FOBI标记Cy5.5的药物靶向皮下实体肿瘤。
标记DiD染料
使用DiD染料在体外对免疫细胞进行标记，小鼠足垫注射后，成像观察免疫细胞迁移至淋巴结。下图为使用FOBI标记DiD的免疫细胞迁移至淋巴结。
使用DiD染料在体外对干细胞进行标记，尾静脉回输后，成像观察到干细胞主要分布在肝脏和肺脏。下图为使用FOBI标记DiD的干细胞募集至肝脏和肺脏。
以上就是常用荧光染料介绍及FOBI的应用案例展示。下期为大家整理关于活体成像技术的问题与难点。