小动物***成像技术(invivoimagingtechnology)是利用高灵敏度的光学检测仪器直接检测动物***体内的细胞活动和基因行为研究的一类技术,是近年来发展**快的生命科学研究方法,是**直接观察细胞和分子在体内行为的新兴技术,已广泛应用于生命科学研究的各个领域[1]。***动物体内光学成像主要采用生物发光与荧光发光两种技术。生物发光是利用荧光素酶报告基因在***内表达产生的荧光蛋白与体外注射的荧光素底物发生化学反映产生荧光。而荧光发光成像技术是将荧光物质或荧光物质标记的小分子物质如基因、细胞也可是小分子药物、抗体、纳米材料等导入到***体内,通过小动物***成像系统的激发光源激发荧光集团到达高能量状态,而后产生波长较激发光长的发射光,然后通过高灵敏度制冷CCD镜头探测到***内的发射光。通过***成像技术可以观测***动物体内**的生长和转移、炎症的发生、特定基因的表达和药物作用效果等生物学过程。染料DiI, DiO, DiD 和 DiR是一类亲脂性荧光染料家族,用于标记细胞膜和疏水性组织。青海荧光染料luc
在荧光显微术中,不仅蛋白质结构感兴趣,而且对核酸也感兴趣。有时有必要通过检测细胞核来确定细胞的确切位置或数量。最常见的DNA染色剂之一是DAPI(4',6-二氨基-2-苯基吲哚),主要与DNA双螺旋富含A-T的区域结合。与未结合态相比,DAPI在DNA上的荧光强度增加。染料被UV(紫外线)光激发,比较大激发波长为358nm。发射光谱较宽,峰值在461nm。弱荧光也可以检测到RNA结合。在这种情况下,发射转移到500nm。有趣的是,DAPI能够渗透完整的细胞膜。因此,该染料既可用于固定细胞也可用于活细胞。组织荧光染料lucCY7 是一种 CY 染料。CY 为花菁 (Cyanine) 的缩写,是由奇数个甲基单元连接的两个氮原子组成的化合物。
所需的CY3-NHS酯的量取决于待标记蛋白的量,以及CY3-NHS的比较好摩尔比为10。示例:假设所需的标记蛋白为500μL2mg/mLIgG(MW=150,000),用100μLDMSO溶解1mgCY3-NHS酯,得到所需的CY3-NHS酯体积为5.05μL,详细计算过程如下:1)mmol(IgG)=mg/mL(IgG)×mL(IgG)/MW(IgG)=2mg/mL×0.5mL/150,000mg/mmol=6.7×10-6mmol2)mmol(CY3-NHS酯)=mmol(IgG)×10=6.7×10-6mmol×10=6.7×10-5mmol3)uL(CY3-NHS酯)=mmol(CY3-NHS酯)×MW(CY3-NHS酯)/mg/μL(CY3-NHS酯)=6.7×10-5mmol×753.88mg/mmol/0.01mg/μL=5.05μL(CY3-NHS酯)4.运行偶联反应1)将室温新鲜制备的10mg/mLCY3-NHS酯缓慢加入到0.5mL蛋白质样品中于溶液中,轻轻摇动混匀,然后短暂离心,将样品收集于反应管底部。请勿混匀,否则2)将反应管安置避光处,在接下来的间隔轻轻蛋白水解60分钟。10-15分钟,轻轻翻转几次以充分混合5.偶联偶联物以下方案是使用SepHadexG-25柱封闭染料-偶联偶联物的范例。1)根据制造说明准备SepHadexG-25柱。2)将反应混合物(来自“Runconjugationreaction”)加载到SepHadexG-25柱的顶部。3)一旦样品在顶部树脂表面下方运行,立即添加PBS(pH7.2-7.4)。4)向所需样品添加更多PBS(pH7.2-7.4)即可完成柱密封。
纳米粒子纳米颗粒是指尺寸在1到100纳米之间的颗粒。由于它们的小尺寸,纳米粒子通常用于不同类型的细胞和组织的荧光成像。当今生物成像中常用的一些纳米材料包括碳点、贵金属纳米颗粒、聚合物点、量子点和荧光掺杂二氧化硅等。在成像中,与其他分子荧光团和探针相比,纳米颗粒/纳米材料具有多种优势,使其成为理想的选择。除了提高亮度外,纳米粒子是惰性的并且往往分布均匀,这有助于在成像过程中获得更好的结果。此外,与各种分子荧光团相比,纳米颗粒和纳米材料没有细胞毒性,并且不受非特异性结合问题的影响。由于这些特性,大多数荧光纳米颗粒(染色纳米颗粒)可以内化到细胞/组织中,并容易靶向给定部位。Cy3 (Cyanine 3) 是一种发橘黄色荧光的花青素荧光染料。
细胞培养后,需要对其生长情况、形态甚至生物学性状进行观察。由于细胞小而复杂,若不借助适当的手段,难以观察其形态、结构,更难发现细胞内各种组分的分子组成及功能。目前,已有多种研究细胞的技术,从光学显微镜到电子显微镜,从一般细胞化学法到免疫化学法。细胞染色是研究细胞生物学特征的一种常用手段,然而,对于细胞实验新手来说,想要获得一张漂亮的细胞染色图并不容易。染色试剂不会选、细胞染色不均匀、染色时切片脱落等都是很常见的问题。
细胞膜常用染料DiD、DiR、DiO和DiI染料是最常见的细胞膜染料(见表2),它们是一族亲脂性的荧光染料,用于细胞的形态学和结构研究。该系列染料进入细胞膜后,会在整个细胞膜上侧向扩散,在比较好浓度时可以使整个细胞膜染色。其中DiD染料的染色效率高,染色均一,荧光不易猝灭,无明显细胞毒性,且受自身荧光背景干扰小。目前DiD已成功应用于多种细胞的体内示踪研究,如Treg细胞、间充质干细胞、肿瘤细胞、造血干祖细胞等。 吲哚菁绿在生物识别和药物输送方面也有广泛的应用。生物发光荧光染料IR780
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。青海荧光染料luc
3.粘壁细胞的染色(1)使粘壁的细胞在无菌实验室培养。(2)从培养基中移走盖玻片,吸走过量培养液,将盖玻片放在潮湿的环境中。(3)在盖玻片的一角加入100μL的染料工作液,轻轻晃动使染料均匀覆盖所有细胞。(4)在37℃培养细胞2~20分钟,不同的细胞比较好培养时间不同。(5)吸干染料工作液,用培养液洗盖玻片2~3次,每次用预温的培养基覆盖所有细胞,培养5~10分钟,然后吸干培养基。
4.显微镜检测(1)DiD,DiO,DiI,DiR和DiS滤光器的选择参见表1。(2)多色染料的同时检测,滤光器按照以下设定:a)DiI和DiO=OmegaXF52,Chroma51004;b)DiI和DiD=OmegaXF92,Chroma51007;c)DiI,DiO和DiD=OmegaXF93,Chroma61005
5.流式细胞仪的检测DiD,DiO,DiI,DiR和DiS染色的细胞可以分别用经典的FL1,FL2,FL3和FL4流式细胞仪检测。 青海荧光染料luc