在近紅外二區(qū)的應(yīng)用潛力動(dòng)態(tài)成像:通過(guò)擴(kuò)展π共軛和增強(qiáng)分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng),開(kāi)發(fā)了一系列新的基于氧雜蒽的近紅外二區(qū)染料,如VIXs。其中,VIX-4具有在1210nm的熒光發(fā)射和高亮度,可用于動(dòng)態(tài)成像小鼠的血液循環(huán),具有高時(shí)空分辨率,能夠區(qū)分動(dòng)脈和靜脈,并測(cè)量血流體積22。***成像研究:設(shè)計(jì)構(gòu)建了若干基于氧雜蒽骨架的近紅外二區(qū)熒光團(tuán)(命名為VIX),開(kāi)展了其在***成像中的應(yīng)用研究。例如,探針VIX-S在水和固體形式都能發(fā)出近紅外二區(qū)熒光(約1057nm),且展現(xiàn)了較好的抗淬滅效果、化學(xué)穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性,成為推薦的生物成像探針?;谔结榁IX-S的小鼠***成像研究表明,該探針具有特異性地在脾臟中積累的特點(diǎn),能夠?qū)?**小鼠的脾臟進(jìn)行成像,為動(dòng)物***的脾臟研究提供新的工具25。綜上所述,新型近紅外氧雜蒽熒光染料在細(xì)胞熒光成像中具有避免生物組織自發(fā)熒光干擾、良好的細(xì)胞靶向熒光標(biāo)記效果、用于特定細(xì)胞和疾病的檢測(cè)與成像、支持超分辨率成像以及在近紅外二區(qū)的應(yīng)用潛力等廣闊的應(yīng)用前景。熒光素衍生物具有高吸收率優(yōu)異的熒光量子產(chǎn)率和良好的水溶性是流式細(xì)胞儀和免疫熒光中常用的熒光標(biāo)記之一。重慶熒光染料Fluor 488
花色素類(lèi)有機(jī)熒光染料:優(yōu)勢(shì):以花色素為染料母核研發(fā)的長(zhǎng)波長(zhǎng)雙光子熒光染料,具有良好的水溶性和光學(xué)性能可控的特點(diǎn)。如通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化制備出的具有光學(xué)可調(diào)控羥基的多功能長(zhǎng)波長(zhǎng)熒光團(tuán)LDOH-4,具有合適的pKa值、熒光量子產(chǎn)率、較長(zhǎng)的吸收與發(fā)射波長(zhǎng)和較大的雙光子活性吸收截面,其熒光強(qiáng)度可通過(guò)羥基的保護(hù)與脫保護(hù)進(jìn)行調(diào)控,在“***型”熒光探針設(shè)計(jì)及應(yīng)用領(lǐng)域具有很好的前景17。應(yīng)用場(chǎng)景:可用于生物環(huán)境中硝基還原酶及pH的高靈敏可視化檢測(cè),如細(xì)胞、組織和***成像研究。熒光素鉀鹽熒光染料細(xì)胞核小動(dòng)物成像熒光染料能夠選擇性地與目標(biāo)細(xì)胞或組織結(jié)合。
DiI染料標(biāo)記機(jī)制DiI(1,1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanineperchlorate)是一種親脂性的熒光染料,常用于神經(jīng)元標(biāo)記。在大鼠中,通過(guò)結(jié)晶狀的熒光DiI可以對(duì)牙初級(jí)傳入神經(jīng)元(DPANs)進(jìn)行逆行熒光標(biāo)記。在小鼠中,雖然也可以使用DiI進(jìn)行標(biāo)記,但之前*能使用Fluoro-Gold這種具有神經(jīng)毒性的熒光染料,且其膜穿透特性?xún)?yōu)于碳菁染料。后來(lái)研究人員對(duì)DiI在大鼠中的標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行了重新評(píng)估,旨在將其應(yīng)用于小鼠。新型的DiI配方具有改進(jìn)的穿透性能和染色效率,可以評(píng)估軸突染料從應(yīng)用部位到三叉神經(jīng)節(jié)的運(yùn)輸速度、染色的DPANs數(shù)量以及熒光強(qiáng)度。其標(biāo)記機(jī)制主要是利用DiI的親脂性,能夠與神經(jīng)元細(xì)胞膜結(jié)合,隨著軸突的運(yùn)輸而擴(kuò)散到神經(jīng)元的各個(gè)部位,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)元的標(biāo)記。
熒光染料的穩(wěn)定性在動(dòng)物成像中起著至關(guān)重要的作用,以下將詳細(xì)闡述其對(duì)動(dòng)物成像結(jié)果的影響。一、影響成像的準(zhǔn)確性減少偽影產(chǎn)生:穩(wěn)定的熒光染料能夠持續(xù)發(fā)出較為恒定的熒光信號(hào),避免因染料自身的不穩(wěn)定而導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度的突然變化,從而減少成像中的偽影。例如,在利用近紅外熒光染料進(jìn)行生物功能長(zhǎng)期觀察的研究中發(fā)現(xiàn),常規(guī)的近紅外熒光染料在化學(xué)穩(wěn)定性和耐光性差時(shí),會(huì)限制其作為熒光成像劑的應(yīng)用1。不穩(wěn)定的染料可能在成像過(guò)程中出現(xiàn)信號(hào)波動(dòng),使得圖像難以準(zhǔn)確反映動(dòng)物體內(nèi)的真實(shí)情況,影響醫(yī)生對(duì)病情的判斷和后續(xù)治療方案的制定。確保目標(biāo)定位準(zhǔn)確:對(duì)于特定的動(dòng)物組織或***成像,穩(wěn)定的熒光染料有助于準(zhǔn)確地定位目標(biāo)區(qū)域。例如在新型嗪類(lèi)熒光染料用于術(shù)中神經(jīng)成像的研究中,穩(wěn)定的熒光染料YQN-3在臂叢神經(jīng)和坐骨神經(jīng)中顯示出高特異性神經(jīng)靶向信號(hào),能夠精細(xì)定位并識(shí)別出喉返神經(jīng),從而在術(shù)中保留這些神經(jīng)的完整性48。如果熒光染料不穩(wěn)定,可能會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)定位不準(zhǔn)確,增加手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和難度。DiOLISTIC 染色標(biāo)記機(jī)制。
影響成像的可重復(fù)性便于縱向研究:在動(dòng)物成像研究中,常常需要對(duì)同一動(dòng)物進(jìn)行多次成像,以觀察疾病的發(fā)展過(guò)程或***效果。穩(wěn)定的熒光染料能夠在多次成像中保持相對(duì)一致的熒光信號(hào),便于進(jìn)行縱向研究。例如,在穩(wěn)定和長(zhǎng)效熒光標(biāo)記皮質(zhì)脊髓神經(jīng)元的研究中,將熒光染料Fluoro-Red和Fluoro-Green注射到新生大鼠的頸脊髓中,在固定的腦切片中,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后仍能觀察到***的熒光信號(hào),表明這些染料在一定時(shí)間內(nèi)具有較好的穩(wěn)定性,適用于病理生理學(xué)和切片膜片鉗研究6。如果熒光染料不穩(wěn)定,每次成像的結(jié)果可能會(huì)有較大差異,難以進(jìn)行有效的縱向研究。確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠:穩(wěn)定的熒光染料可以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和可重復(fù)性。在不同的實(shí)驗(yàn)條件下,穩(wěn)定的熒光染料能夠發(fā)出相對(duì)穩(wěn)定的熒光信號(hào),使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可靠。例如,在新型近紅外熒光染料的研究中,通過(guò)摻入熒光染料骨架來(lái)提高染料的穩(wěn)定性,以便長(zhǎng)期觀察生物功能1。如果熒光染料不穩(wěn)定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能會(huì)受到染料自身變化的影響,導(dǎo)致結(jié)果不可靠,難以重復(fù)。綜上所述,熒光染料的穩(wěn)定性對(duì)動(dòng)物成像結(jié)果有著重要的影響。穩(wěn)定的熒光染料能夠提高成像的準(zhǔn)確性、清晰度和可重復(fù)性,為動(dòng)物成像研究提供更加可靠的技術(shù)支持。脂溶性熒光染料cy3、cy5、cy7等。熒光素鉀鹽熒光染料細(xì)胞核
生物發(fā)光是利用熒光素酶報(bào)告基因在體內(nèi)表達(dá)產(chǎn)生的熒光蛋白與體外注射的熒光素底物發(fā)生化學(xué)反映產(chǎn)生熒光。重慶熒光染料Fluor 488
特異性結(jié)合:生物標(biāo)志物靶向熒光探針是克服早期**檢測(cè)困難的關(guān)鍵。例如,設(shè)計(jì)合成的雙光子熒光探針(NP-C6-CXB)用于檢測(cè)環(huán)氧合酶-2(COX-2)生物標(biāo)志物。該熒光探針以萘酰亞胺為熒光基團(tuán),塞來(lái)昔布為靶向基團(tuán),在COX-2存在時(shí),在溶液和*細(xì)胞中發(fā)出明亮的熒光,并且表現(xiàn)出很好的選擇性。其熒光強(qiáng)度與*細(xì)胞中COX-2酶的含量成正比,為COX-2酶表達(dá)的**識(shí)別和切除提供了可視化工具29?;谌麃?lái)昔布和苯并吩噁嗪的近紅外發(fā)射(700nm)熒光探針(NB-C6-CCB),用于檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)高爾基體中COX-2酶。在COX-2高表達(dá)的腫瘤細(xì)胞或組織中,該探針發(fā)射出近紅外熒光29。納米載體的作用:聚合物納米載體(膠囊、膠束和二氧化硅納米顆粒)可作為熒光探針的載體,將熒光染料的“智能”特征整合到合成材料中。結(jié)合在pH值或光照射發(fā)生變化時(shí)會(huì)裂解的生物反應(yīng)性成分,是成功設(shè)計(jì)此類(lèi)載體的基礎(chǔ),這種載體具有在目標(biāo)部位特異性加載和釋放***劑的能力8。例如,從柿子果實(shí)中制備的高熒光氮摻雜碳點(diǎn)(PCDs),通過(guò)1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺耦合反應(yīng),將***藥物阿霉素和吉西他濱固定在PCDs表面,形成PCDs@Dox和PCDs@Gem納米雜化物,用于生物成像和caspase誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡應(yīng)用30。重慶熒光染料Fluor 488