欢迎来到范德生物BIOFOUNT
范德生物中国
范德生物产品购买购物车
0
搜索

首页 > 新闻咨询 > 荧光染料(简介,原理)

荧光染料(简介,原理)

Release Time:2022-02-05
荧光染料或荧光染料使用的研究人员能够通过荧光显微镜观察特定的生物分子,通常荧光染料与靶分子(例如抗体)结合,荧光染料用于免疫组织化学和流式细胞术等技术。
荧光染料的介绍:

荧光染料,也称为活性染料或荧光团,已被生物学家使用了数十年。 与荧光蛋白相比,荧光染料提供更高的光稳定性和亮度,并且不需要成熟时间。 然而,荧光染料通常通过抗体偶联物或肽标签靶向感兴趣的蛋白质。 这需要固定细胞,这使得遗传电路动力学的测量变得不可能。 几种荧光染料可用于活细胞,但在许多情况下,它们的适用性仍然有限。

荧光染料的原理:
荧光染料 的一个基本原理是在荧光剂的帮助下对细胞成分进行高度特异性的可视化。这可以是一种荧光蛋白——例如 GFP——在基因上与感兴趣的蛋白质相关联。如果克隆是不可能的——例如在组织学样本中——使用免疫荧光染色等技术来可视化感兴趣的蛋白质。为此,使用与不同荧光染料连接并直接或间接与适当目标结构结合的抗体。在荧光染料的帮助下,荧光显微镜不仅限于蛋白质,还可用于检测核酸、聚糖和其他结构。您甚至可以使用特定应用的各种活细胞染料,这些染料允许使用细胞器选择性染色(例如 ER、线粒体、高尔基体)或功能测定(例如,例如活细胞追踪、标记、细胞增殖或活死细胞测定,其中荧光是读出方式。甚至可以检测到钙离子等非生物物质。本文介绍了常用的荧光剂。
在荧光显示过程中,有两种方法可以显示您感兴趣的蛋白质。要么借助内在荧光信号——通过将荧光蛋白与靶蛋白进行基因连接——要么借助与目标蛋白特异性结合的荧光标记抗体。对于一些生物学问题,执行后一个问题更有用甚至是必要的。例如,在组织学样本的情况下,不可能使用荧光蛋白,因为通常样本来自不含有任何荧光蛋白的生物体。此外,如果有功能性抗体可用,免疫荧光比荧光蛋白技术快得多,在荧光蛋白技术中,您必须克隆感兴趣的基因并将 DNA 转染到足够的细胞中。荧光蛋白的另一个缺点在于它们本身就是蛋白质的性质。有了它,它们在细胞内具有特定的蛋白质特征,这可能导致功能障碍或对所附着的感兴趣蛋白质的误解。然而,应该考虑使用荧光蛋白通常是研究活细胞的首选方法。

免疫荧光利用抗体对其抗原的非常特异性的结合亲和力。这可以有两种不同的外观。最简单的方法是使用一种与感兴趣的蛋白质结合的荧光标记抗体。这称为直接免疫荧光。

在大多数情况下,使用两种形式的抗体。第一个与目标蛋白结合,本身没有荧光标记(一抗)。但是与一抗结合的第二种抗体(二抗)特异性地携带荧光染料。这种方法称为间接免疫荧光,具有几个优点。一方面存在放大效应,因为不止一种二抗与一种一抗结合。另一方面,通常比用普通荧光染料标记的特异性一抗更容易找到二抗。下面,我们回顾一下最常用的荧光染料。
DNA染色

您可能想使用荧光染料研究核酸。例如,通过检测细胞核来定义细胞的确切位置或数量。最常见的 DNA 染色剂之一是 DAPI(4',6-diamidino-2-phenylindole),它与 DNA 双螺旋的富含 A-T 的区域结合。与未结合状态相比,如果连接到 DNA 上,DAPI 荧光强度会增加。它被最大波长为 358 nm 的紫外光激发。发射光谱很宽,峰值在 461 nm。对于 RNA 结合,也可以检测到微弱的荧光。在这种情况下,发射移至 500 nm。有趣的是,DAPI 能够渗透完整的质膜,使其对固定细胞和活细胞有用。

第二种广泛使用的 DNA 染色选项是 Hoechst 染料系列。 Hoechst 33258Hoechst 33342Hoechst 34580 是具有向 A-T 富集区域插入趋势的双苯并亚胺。与 DAPI 类似,它们被紫外光激发并在 455 nm 处具有最大发射,在未结合条件下移动到 510–540 nm。 Hoechst 染料还具有细胞渗透性,因此可用于固定细胞和活细胞。它们的毒性低于 DAPI。

不透膜的 DNA 染色剂是碘化丙啶,通常用于区分细胞培养物中的活细胞和死细胞,因为它不能进入完整细胞。碘化丙啶 也是一种嵌入剂,但对不同的碱基没有结合偏好。在核酸结合状态下,其最大激发波长为 538 nm。最高发射波长为 617 nm。未结合的碘化丙啶激发和发射最大值移动到较低的波长和较低的强度。它还可以在不改变其荧光特性的情况下与 RNA 结合。为了区分 DNA 和 RNA,有必要使用足够的核酸酶。

一种无需事先操作即可在 DNA 和 RNA 之间产生差异的染料是 吖啶橙。它的最大激发/发射对在 DNA 结合状态下为 502 nm/525 nm,在 RNA 结合状态下变为 460 nm/650 nm。此外,它可以进入酸性区室,如阳离子染料质子化的溶酶体。在这种酸性环境中,吖啶橙 被蓝色光谱中的光激发,而橙色区域的发射最强。它通常用于识别凋亡细胞,因为它们有很多被吞噬的酸性隔间
My title page contents