荧光染料是一类在特定条件下能够发出荧光的物质,其在生命科学、医学、材料科学等领域有着广泛的应用。以下将详细介绍荧光染料的作用原理。一、荧光产生的基本原理荧光是一种光致发光现象。当物质吸收特定波长的光(通常称为激发光)后,电子从基态跃迁到激发态。处于激发态的电子不稳定,会通过各种方式回到基态,其中一种方式是辐射跃迁,即发射出比激发光波长更长的光,这就是荧光。荧光染料的分子结构通常具有以下特点,使其能够产生荧光:具有共轭体系:荧光染料分子中通常含有大的共轭体系,如苯环、萘环等。共轭体系使得分子中的电子能够在较大范围内离域,从而降低了电子从激发态回到基态的能量,使得发射的荧光波长更长23。含有特定的发色团和助色团:发色团是能够吸收特定波长光并产生颜色的基团,而助色团则可以增强发色团的吸收和发射性能。例如,一些含有氮、氧等杂原子的基团可以作为助色团,提高荧光染料的荧光强度。Super Flour 系列荧光探针,具有更强的荧光强度,更广的pH应用范围(pH 4~10), 更好的抗淬灭性。细胞核荧光染料红色
Cy5:激发波长633/635nm,比较大发射波长670nm。1)其标记的抗体适用于所有配备633nm氟离子激光器的流式细胞仪;2)在流式细胞仪的FL4通道检测;3)适用于荧光显微镜技术;4)同样为小分子染料,非常适合需小分子染料的流式细胞术,荧光强度低于APC。5)与单核和粒细胞非特异性结合多,易出现假阳性结果。
5、PE:激发波长488nm,比较大发射波长575nm。1)其标记的抗体适用于所有配备488nm氯离子激光器的流式细胞仪:2)在流式细胞仪的FL2通道检测;3)其荧光泯灭性强,不适用于传统的荧光显微镜技术,但适用于激光共聚焦显微镜技术。
6、PE-TR:激发波长488nm,比较大发射波长615nm。1)在BeckmanCoulter流式细胞仪的FL3通道检测;2)可适用于小功率激光器的流式细胞仪,也可使用于大功率激光器的大流式细胞仪。
7、PE-AlexaFluor610:激发波长488nm,比较大发射波长628nm。1)在BeckmanCoulter流式细胞仪的FL3通道检测;2)荧光强度高;3)可适用于小功率激光器的流式细胞仪,也可使用于大功率激光器的大流式细胞仪。 细胞核荧光染料红色荧光染料,由于灵敏度高,操作方便,逐渐取代了放射性同位素作为检测标记,其应用于荧光探针,细胞染色等。
藻红蛋白-藻红蛋白(PE)是一种红色蛋白色素复合物,属于藻胆蛋白家族。它可以在红藻和隐植物中找到,它作为叶绿素色素的附属物。在生物科学中,荧光团可以与蛋白质结合,例如用于抗原检测的抗体等,因为它能够发出明亮的荧光。由于荧光团往往会很快发生光漂白,因此很少在荧光显微镜中使用。它经常用于流式细胞术。※别藻蓝蛋白(APC)-与藻红蛋白一样,别藻蓝蛋白也属于藻胆蛋白家族,是从红藻中分离出来的。在594和633nm的激光线激发下,荧光团的比较大吸光度在650nm处,而荧光发射峰在66nm处。与荧光素偶联物相比,荧光团的灵敏度已显示高5至10倍,并具有许多其他有益特性,包括大斯托克斯位移、高水溶性、长波长发射和耐猝灭。虽然别藻蓝蛋白通常不用于需要光稳定性的应用,但它***用于流式细胞术、ELISA、微阵列等过程以及各种依赖高灵敏度的应用。
结构修饰以适应不同条件增强对特定生物标志物的敏感性:Lysophosphatidicacids(LPA)是几种生理过程的关键生物标志物。为了更好地检测LPA,合成了带有结构适应性的苯乙烯基吡啶鎓染料,通过详细研究结构对聚集诱导荧光猝灭程度的影响,使其在水性介质中对LPA具有增强的亲和力。光谱研究结合时间分辨荧光测定揭示了激基缔合物形成对荧光探针的荧光猝灭机制的贡献。DFT计算支持了结构对检测灵敏度影响的实验观察22。改变供、吸电子基团:二胺基二苯甲酸酯(DAT)具有双重推拉电子结构、分子内氢键,使其具有优异的荧光特性。通过改变DAT的供、吸电子基团可以改变单苯环荧光染料的荧光发光行为。例如,在供电子基团上引入氧原子或在胺基上引入吸电子的单、双Troc基团,降低供电子能力,使得染料荧光光谱蓝移。化合物2、7、8用于化学变色荧光墨水,在书写中可以实现颜色从橙黄色依次到黄绿色、无色的转变29。综上所述,通过引入特定基团、调整结构、定制染料、优化合成方法以及进行结构修饰等方式,可以有效地改变荧光染料的分子结构,从而优化其性能,满足不同领域的应用需求。通过神经鞘的电泳标记神经元群体机制。
荧光染料具有独特的光学特性,能够在特定波长的激发光下发出特定波长的荧光。根据其化学结构和性质,可分为以下几类:有机荧光染料:萘酰亚胺、苯并吩嗯嗪和苯并吩噻嗪类染料:这类染料具有优异的光化学、物理特性和高的荧光量子产率,在生物领域具有广泛的应用,包括生物成像和光动力***29。罗丹明染料:具有良好的光学物理性质,自诞生以来就被广泛应用于生物技术中作为荧光标记物或用于生物分子的检测。其分子设计中具有疾病***功能(如**和细菌***)的罗丹明衍生物近年来引起了越来越多的研究关注33。氟硼荧光染料(BODIPYdyes):是传统的有机小分子染料,具有易于改性的结构和可调节的光物理性质。经过合理设计的BODIPY能通过多种方式制备成可用于**光学成像和光学***的纳米粒子37。碳点纳米组装体:生态友好且高荧光的碳点纳米组装体因其多样化的生物应用而备受关注,尤其在对抗环境和人类健康问题方面。例如,从柿子果实中制备的高荧光氮掺杂碳点(PCDs),通过一步水热反应无需任何溶剂制备而成,具有良好的水溶性和生物相容性,可用于生物成像和***活性筛选30。荧光素衍生物具有高吸收率优异的荧光量子产率和良好的水溶性是流式细胞仪和免疫荧光中常用的荧光标记之一。细胞核荧光染料红色
荧光染料在动物成像中发挥着至关重要的作用。细胞核荧光染料红色
粒子介导的荧光染料的弹道递送标记机制**近,已经使用粒子介导的荧光染料的弹道递送以快速有效的方式标记神经元种群。在单个神经元的膜与涂有亲脂性染料的颗粒接触后,该技术允许以高尔基体样的方式快速标记整个神经元。神经元可以用不同颜色的染料以受控的密度标记,以促进细胞之间结构相互作用的研究。其机制是利用粒子的高速运动将荧光染料传递到神经元中,实现快速标记17。DiOLISTIC染色标记机制DiOLISTIC染色使用基因***将荧光染料(例如DiI)引入大脑切片的神经元中。其标记机制是利用基因***将涂有荧光染料的颗粒高速发射到大脑切片中,使染料颗粒与神经元细胞膜接触,从而实现对神经元的标记。该技术可以应用于所有年龄、物种和基因型的动物,并且可以与免疫染色结合以鉴定细胞的特定亚群。细胞核荧光染料红色