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Arun Kumar

标签：研究小技巧

　　荧光检测是一项高度灵敏的技术，广泛应用于生物技术、流式细胞术、医疗诊断、DNA测序、法医和遗传分析。在过去的20年中，由于高度复杂的荧光探针化学、商品化探针和新型显微方法的发展，荧光在生物科学领域的应用出现了显着的增长。Enzo提供由优质荧光分子探针组成的独特试剂组合，包括CELLESTIAL^®染料，可用于活细胞、固定细胞和透化细胞的可视化。本产品组合涵盖了用于药物研发，靶标、信号通路和细胞信号等高时空分辨率的动态细胞内分析，活性氧和活性氮物质（ROS / RNS）检测，细胞凋亡和细胞活力以及细胞器功能动力学等方面的产品。

　　荧光探针，也称为荧光基团，仅在用相应波长的光照射时才发出荧光。当光被荧光分子吸收时，它将电子的能级提高到激发态。受激发电子在很短的时间内保持高能状态，并通过释放光子返回基态。发射的光子/光通常携带较少的能量，并且发射的光总是比激发光子具有更长的波长。荧光基团激发和发射波长通常缩写为希腊字母λ，其下标为为“ex”（ excitation，激发光）或“em”（ emission，发射光），即λEX或λEM。来自荧光基团的激发和光子发射是循环的，直到荧光基团遭受不可逆损伤，称为光漂白。斯托克斯位移（Stokes shift）是给定荧光基团的最大激发波长和发射波长之间的纳米差异。因此可以将发射的荧光与激发光区分开。

　　荧光基团分为有机、合成低聚物、蛋白质和多组分系统。为了能够为特定应用选择最合适的标签，最重要的是要知道荧光的特性。荧光基团的特征在于它们的吸收和荧光特性，包括光谱分布、最大吸收和发射的波长，以及发射光的荧光强度。用于表征吸收光谱的最有用定量参数之一，是用希腊符号ε表示的摩尔消光系数。这是分子光吸收能力的直接度量。荧光基团的亮度由两个参数定义：其消光系数和量子产率。消光系数是给定波长下吸收光量的量度。因此，高消光系数将造成更多的光被吸收。量子产率是相对于吸收光子数量的发射光子数。在显微技术中用作探针的荧光分子的量子产率通常在0.05至1之间。通常情况下，在大多数成像应用中需要高量子产率。给定荧光基团的量子产率随着环境因素（例如金属离子浓度，pH和溶剂极性）而变化，有时变为极端极端。具有高量子产率的荧光基团如罗丹明，显示出最明亮的光发射。

　　在选择标签之前，确定接下来的实验类型很重要。理想情况下，荧光标记应该小、明亮且稳定，不会对生物系统造成任何干扰。此外，标记应该是特异性的，没有寡聚化倾向，并且可能同时标记多种蛋白质。应用于共聚焦技术的荧光基团，必须具有足以使仪器获得数据的亮度水平和信号持久性。对于许多应用，优选使用尽可能长的激发波长。在较长的波长下，样品吸光度较低，自发荧光较少，光源较便宜。虽然荧光基团设计的技术稳步前进，但目前的荧光团面临诸如光漂白、有限的细胞渗透性和强背景自发荧光等挑战。然而，科学家正在开发近红外（NIR）吸收在可见光范围内发射的合成分子。红色和NIR发射探针对于许多荧光应用是理想的。然而，具有高消光系数和高量子产率的红色NIR探针寿命也短暂。

图1：EQ染料是一系列非荧光染料，设计用于FRET应用中的荧光猝灭剂。 EQ荧光猝灭剂适合作为荧光共振能量转移（FRET）反应中的受体，因为它们具有广泛的可见吸收光谱但没有可检测的荧光发射。

　　目前已建立了使用荧光染料来鉴定细胞结构组分并监测细胞毒性，或细胞对生长信号的反应的方法。除了广泛选择的金标准标记染料，如DAPI，Hoechst和JC-1，Enzo Life Sciences还提供广泛的应用型荧光探针，针对特定的细胞内细胞器，如线粒体、溶酶体、高尔基体和内质网。我们将荧光探针化学和细胞分析方面的专业知识，转化为我们的CELLESTIAL^®系列基于探针的分析和试剂的独特组合，以满足生命科学和药物开发市场的新兴需求。它们是用于监测活细胞中各种生物过程的极其有用的工具，例如缺氧、氧化应激、细胞凋亡、自噬等，可使用共聚焦显微镜、流式细胞术和微孔板分析。可以在溶液中以高灵敏度进行实时测定。其他探针可以定量测量钙和锌离子通量。使用光谱仪可确定荧光团的最大激发和发射波长。每种产品为提供灵敏度、特异性和便利性而精心研发制作。

图2：NUCLEAR-ID^® 红/绿染料用以检测活细胞细胞核（红染）和死细胞细胞核（绿染）（插图，箭头）。 活细胞（红色）：激发光：568nm; 发射光：632nm; 死细胞（绿色）：激发光：503nm; 发射光：524nm（左）。 NUCLEAR-ID^® 蓝/绿染料用以检测活细胞细胞核（蓝染）和死细胞细胞核（荧光绿）（箭头）。 活细胞（蓝色）：激发光：350nm; 发射光：461nm; 死细胞（绿色）：激发光：503nm; 发射光：524nm（右）。

　　点击此处查看我们的CELLESTIAL^® 活细胞分析产品组合，了解更多信息。CELLESTIAL^® 传统荧光分子探针产品组合包括广泛用于活细胞应用的染料。这些探针有助于以空间和时间上的高分辨率分析亚细胞组织和动力学。我们的EQ Quencher染料与各种荧光染料兼容。有关产品的进一步帮助或信息，请随时联系我们的技术支持团队。