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。 DiR的红外荧光可以穿透细胞和组织,在小动物成像中用来示踪。化合物荧光染料橙色
在1990年代***使用的绿色荧光蛋白(从水母维多利亚水母克隆)及其衍生物(例如藻红蓝蛋白、藻胆蛋白和藻红蛋白等)是当今生物学研究中**常用的一些生物荧光团。虽然荧光团可用于在细胞、细菌和各种***中表达质粒,但它们的使用有一些缺点,即它可能很耗时,并且在融合时还能够改变某些细胞蛋白的正常生物学功能。此外,与许多其他荧光团相比,生物荧光团的光稳定性和灵敏度较低。绿色荧光蛋白(GFP)绿色荧光蛋白是当下流行的生物荧光团之一,由238个氨基酸组成,其中三个负责发出可见绿色荧光的结构。在水母本身中,荧光团与水母发光蛋白(一种蛋白质)相互作用,当添加钙时会发出蓝光。通过DNA重组,研究人员可以使用负责产生蛋白质的基因来研究给定的基因和蛋白质。在这里,在将复合物插入细胞之前,该基因与另一个基因(负责产生所需蛋白质的第二个基因)结合。如果细胞产生绿色荧光,研究人员就可以明显看出该细胞能够表达目标基因。GFP由488nm激光线激发,可在510nm处检测。来自荧光团的微弱信号可以使用抗GFP抗体放大。作为生物标记物,绿色荧光蛋白用于以下功能:监测各种生理过程*识别蛋白质定位*检测转基因表达化合物荧光染料橙色小动物成像荧光染料是一种先进的技术可以在小动物体内实时观察和研究细胞、组织的功能和代谢过程。
二、***成像分析:D-荧光素,钾盐,D-PBS,不含钙、镁1、配制溶液使用无菌D-PBS(w/oCa2+;Mg2+)配制D-荧光素钾盐溶液(15mg/ml),0.22µm滤膜过滤除菌(避光),分装后于-20℃或-80℃冷冻保存,避免反复冻融。使用时4℃融化,实验前平衡至室温(避光)2、注射量取决于注射方式,具体如下:注射方式剂量静脉注射(25-27gauge针头)按10µl/g体重浓度,加入相应体积的15mg/ml荧光素工作液腹腔注射(25-27gauge针头)按10µl/g体重浓度,加入相应体积的15mg/ml荧光素工作液肌肉注射(27gauge针头)50µl,浓度为1-2mg/ml荧光素工作液鼻内注射(pipette)50µl,浓度为3mg/ml荧光素工作液3、注射入体内10-20min(待光信号达到**强稳定平台期),再进行成像分析
Cy7DiC18(DiR)是一个亲脂性、近红外荧光花青染料。这个染料常用于标记细胞质膜。Cy7DiC18(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。Cy7DiC18(DiR)(近红外荧光)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。Cy7DiC18(DiR)染色后可进行多聚甲醛(不可使用甲醇等其他试剂)的固定,但不建议在染色后进行透化的过程。此外,在固定透化(室温下用0.1%TritonX-100透化)后,也可以很好地进行质膜染色。
1、Cy7DiC18(DiR)染色固定的细胞或组织样品时,通常使用配制在PBS中的4%多聚甲醛进行固定,使用其它不适当的固定液会导致荧光背景较高。
2、为了您的安全和健康,请穿实验服并戴一次性手套操作。 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。
本质上,有机染料的特征在于源自在整个生色团上离域的光学跃迁或源自分子间电荷转移跃迁(从激发电子态的分子内电荷转移)的发射。在这里,表现出源自在整个生色团上离域的光学跃迁的发射的染料被称为共振染料(介观染料),而后者被称为CT染料(电荷转移染料)。花青、罗丹明和荧光素是一些最常见的共振染料,其特点是窄的吸收和发射带(略微结构化),往往相互镜像,以及小的、对溶剂极性不敏感的斯托克斯位移。另一方面,CT染料包括香豆素和丹磺酰荧光团等染料,其特点是与共振染料相比,吸收和发射带结构无结构,分离良好,以及更大的斯托克斯位移。同样,与共振染料相比,CT染料具有更小的摩尔吸收系数和荧光量子产率。对于共振和CT荧光染料,在结构-性质关系众所周知的情况下,可以通过精心设计的策略来微调光谱性质。花青类荧光染料属于共振染料,其特征在于具有离域电荷的氮原子(两个氮原子)之间的聚甲炔染料。化合物荧光染料流式细胞
小动物成像荧光染料能够选择性地与目标细胞或组织结合。化合物荧光染料橙色
三、流式细胞仪分析1、取对数生长期的细胞,接种到孔板,过夜培养。2、如果要进行药物刺激,在细胞中加入感兴趣的药物进行干预,继续培养一定时间后,收集细胞,PBS清洗2次。3、加入Rhodamine123工作液重悬细胞,37℃避光孵育15min或更长时间。【注意】:由于细胞种类和实验体系不同,Rhodamine123工作液浓度和孵育时间可以根据预实验或参考文献自行调整。4、用流式细胞仪检测。
四、实验案例1、取对数生长期A549细胞接于六孔板(1*106+2mlDMEM培养基),37℃培养箱培养4-24h待其贴壁,以便后续实验操作.2、弃掉培养液,PBS洗涤两次.3、用培养基(无血清)稀释Rh123母液制备1~20µMRh123工作液。具体工作浓度取决于细胞类型和细胞浓度。4、将Rh123工作液加入六孔板并在37℃下孵育30分钟.5、去除Rh123工作液并用PBS洗涤三次细胞去除背景色.6、荧光显微镜观察. 化合物荧光染料橙色