標記神經元:在動物體內,特定的熒光染料可以穩定且持久地標記皮質脊髓神經元,用于病理生理學研究和切片膜片鉗研究。如將Fluoro-Red和Fluoro-Green注入麻醉新生大鼠的頸脊髓,固定的腦切片顯示出離散的內部皮質層中細長或金字塔形細胞輪廓中的***熒光,與V層錐體細胞一致,并且標記的神經元使用切片膜片鉗方法顯示出自發突觸活動4。用于細菌成像:有機熒光染料可用于大腸桿菌的超分辨率成像實驗。通過分光光度計測定大腸桿菌的生長曲線,以及將大腸桿菌與有機熒光染料尼羅紅共孵育,在超分辨率顯微鏡下實現了大腸桿菌細胞壁的熒光標記。這一實驗既結合了生物化學和分析化學相關實驗及儀器的原理和操作,也有利于學生深入了解新型的細菌熒光標記技術6。近紅外熒光壽命成像:近紅外(NIR)染料在小動物成像和漫射光學斷層掃描中用作熒光標記。通過三種方式將現有的共聚焦和多光子激光掃描顯微鏡(LSM)與時間相關單光子計數(TCSPC)熒光壽命成像(FLIM)系統相適應,用于近紅外FLIM。測試的許多近紅外染料在生物組織中顯示出明顯的壽命變化,取決于它們所結合的組織結構,因此近紅外FLIM可以提供有關組織組成和局部生化參數的補充信息7。熒光染料作為一種重要的科研和應用工具,近年來得到了廣泛的關注和研究。多肽熒光染料Cy3
特異性結合:生物標志物靶向熒光探針是克服早期**檢測困難的關鍵。例如,設計合成的雙光子熒光探針(NP-C6-CXB)用于檢測環氧合酶-2(COX-2)生物標志物。該熒光探針以萘酰亞胺為熒光基團,塞來昔布為靶向基團,在COX-2存在時,在溶液和*細胞中發出明亮的熒光,并且表現出很好的選擇性。其熒光強度與*細胞中COX-2酶的含量成正比,為COX-2酶表達的**識別和切除提供了可視化工具29。基于塞來昔布和苯并吩噁嗪的近紅外發射(700nm)熒光探針(NB-C6-CCB),用于檢測細胞內高爾基體中COX-2酶。在COX-2高表達的腫瘤細胞或組織中,該探針發射出近紅外熒光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。結合在pH值或光照射發生變化時會裂解的生物反應性成分,是成功設計此類載體的基礎,這種載體具有在目標部位特異性加載和釋放***劑的能力8。例如,從柿子果實中制備的高熒光氮摻雜碳點(PCDs),通過1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺耦合反應,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誘導的細胞凋亡應用30。黑龍江濟南熒光染料熒光染料在細胞內離子濃度測量中起著重要的作用,不同種類的熒光染料在測量細胞內離子濃度時存在具體差異。
DiI染料標記機制DiI(1,1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanineperchlorate)是一種親脂性的熒光染料,常用于神經元標記。在大鼠中,通過結晶狀的熒光DiI可以對牙初級傳入神經元(DPANs)進行逆行熒光標記。在小鼠中,雖然也可以使用DiI進行標記,但之前*能使用Fluoro-Gold這種具有神經毒性的熒光染料,且其膜穿透特性優于碳菁染料。后來研究人員對DiI在大鼠中的標記技術進行了重新評估,旨在將其應用于小鼠。新型的DiI配方具有改進的穿透性能和染色效率,可以評估軸突染料從應用部位到三叉神經節的運輸速度、染色的DPANs數量以及熒光強度。其標記機制主要是利用DiI的親脂性,能夠與神經元細胞膜結合,隨著軸突的運輸而擴散到神經元的各個部位,從而實現對神經元的標記。
腫瘤細胞成像:近紅外熒光染料IR-780具備使多種腎透明細胞*細胞顯像的能力,對正常腎胚上皮細胞則無此能力,可用于血液中腎透明細胞*細胞的特異性診斷。這為腫瘤細胞的檢測和診斷提供了新的方法21。疾病標志物檢測:設計合成的近紅外熒光探針RB-Phenylacrylate(NOF1),用于高選擇性和高靈敏度檢測半胱氨酸(Cys),并成功應用于活細胞、斑馬魚和小鼠中半胱氨酸的近紅外熒光成像檢測。近紅外熒光探針RB-Phenyldiphenylphosphinate(NOF2)用于過氧亞硝酸根的熒光成像,實現了活細胞和小鼠炎癥模型中ONOO?的熒光成像檢測。這些探針為疾病標志物的檢測和成像提供了新的手段23。四、支持超分辨率成像新型近紅外氧雜蒽熒光染料如KRhs,可用于超分辨率成像。KRhs顯示出強烈的近紅外發射峰,在700nm處具有高熒光量子產率,且在沒有增強緩沖液的幫助下,表現出隨機熒光開關特性,支持單熒光團的時間分辨定位。KRhs被功能化為KRh-MitoFix、KRh-Mem和KRh-Halo,分別具有線粒體、質膜和融合蛋白靶向能力,可用于活細胞中這些目標的超分辨率成像20。染料的細胞毒性也會影響其在細胞內的穩定性。
共振成像(MRI):如文獻《優化實驗動物眼部磁共振成像技術》中提到,選用了5只健康的SD大鼠,利用。通過精確的定位和細致的掃描參數調整,對比了T2WI與FLASH兩種成像技術,以評估圖像質量。研究結果顯示,利用大鼠頭部線圈結合精確的定位技術,成功獲得了高質量位置統一的眼部MRI圖像。FLASH序列在眼部結構成像中展現出更高的信噪比(SNR),從而提供了更為清晰的圖像和更豐富的組織細節1。MRI技術的優點在于具有高分辨率、無輻射損傷等特點,可以提供軟組織的詳細結構信息。但同時,MRI設備昂貴,掃描時間較長,對動物的配合度要求較高。正電子發射斷層掃描(PET)/計算斷層掃描(CT):在文獻《開發新型動物搖籃的小動物多重成像方式:采集和評估高通量多鼠成像》中,提到開發了一種可以修改和調整以適應多種成像模型(如正電子發射斷層掃描(PET)/計算斷層掃描(CT)和磁共振成像(MRI)的新型動物搖籃。可以使用這種新開發的搖籃來獲取具有PET/MRI和PET/CT圖像的高吞吐量多鼠成像(MMI)的融合圖像4。PET/CT結合了PET的功能成像和CT的解剖成像優勢,可以同時提供動物體內的代謝信息和解剖結構信息。但該技術需要使用放射性示蹤劑,對動物有一定的輻射風險。 動物成像技術不僅在醫學研究中具有重要應用,還可以拓展到其他領域。黑龍江濟南熒光染料
使用雙重熒光染料標記的氧化鐵磁性納米顆粒(MNP),研究熒光檢測在程度上可以反映其在生物動物中的命運。多肽熒光染料Cy3
影響成像的清晰度提高圖像對比度:穩定的熒光染料可以在較長時間內保持較高的熒光強度,使得目標組織與周圍組織之間的對比度更高。例如,在ATP熒光納米探針基于ZIF-90和近紅外染料用于**小鼠成像的研究中,CP@ZIF-90納米探針具有***的光穩定性和化學穩定性,在檢測ATP時具有**長的發射波長(705nm)和比較大的熒光增強(32倍),能夠成功用于活細胞(293T和CT26細胞)中內源性和外源性ATP水平的實時熒光成像2。相比之下,不穩定的熒光染料可能會隨著時間的推移而減弱熒光強度,降低圖像的對比度,使得目標組織難以清晰地顯示出來。增強圖像分辨率:穩定的熒光染料有助于提高成像的分辨率,使圖像更加清晰地顯示動物體內的細微結構。例如,在多光譜光聲成像小動物中熒光染料的研究中,通過多光譜方法對目標發色團和熒光染料進行靈敏區分,以25fmol的靈敏度和150μm的空間分辨率對小動物中熒光染料的深度分辨分布進行成像5。如果熒光染料不穩定,可能會導致成像分辨率下降,無法清晰地顯示動物體內的細微結構,影響對疾病的診斷和研究。多肽熒光染料Cy3