標(biāo)記神經(jīng)元:在動物體內(nèi),特定的熒光染料可以穩(wěn)定且持久地標(biāo)記皮質(zhì)脊髓神經(jīng)元,用于病理生理學(xué)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(nèi)部皮質(zhì)層中細(xì)長或金字塔形細(xì)胞輪廓中的***熒光,與V層錐體細(xì)胞一致,并且標(biāo)記的神經(jīng)元使用切片膜片鉗方法顯示出自發(fā)突觸活動4。用于細(xì)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(xiàn)了大腸桿菌細(xì)胞壁的熒光標(biāo)記。這一實驗既結(jié)合了生物化學(xué)和分析化學(xué)相關(guān)實驗及儀器的原理和操作,也有利于學(xué)生深入了解新型的細(xì)菌熒光標(biāo)記技術(shù)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(xué)斷層掃描中用作熒光標(biāo)記。通過三種方式將現(xiàn)有的共聚焦和多光子激光掃描顯微鏡(LSM)與時間相關(guān)單光子計數(shù)(TCSPC)熒光壽命成像(FLIM)系統(tǒng)相適應(yīng),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(jié)合的組織結(jié)構(gòu),因此近紅外FLIM可以提供有關(guān)組織組成和局部生化參數(shù)的補充信息7。熒光染料作為一種重要的科研和應(yīng)用工具,近年來得到了廣泛的關(guān)注和研究。多肽熒光染料Cy3
特異性結(jié)合:生物標(biāo)志物靶向熒光探針是克服早期**檢測困難的關(guān)鍵。例如,設(shè)計合成的雙光子熒光探針(NP-C6-CXB)用于檢測環(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,塞來昔布為靶向基團,在COX-2存在時,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。其熒光強度與*細(xì)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(fā)射(700nm)熒光探針(NB-C6-CCB),用于檢測細(xì)胞內(nèi)高爾基體中COX-2酶。在COX-2高表達的腫瘤細(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)生變化時會裂解的生物反應(yīng)性成分,是成功設(shè)計此類載體的基礎(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(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。黑龍江濟南熒光染料熒光染料在細(xì)胞內(nèi)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(xì)胞內(nèi)離子濃度時存在具體差異。
DiI染料標(biāo)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(jīng)元標(biāo)記。在大鼠中,通過結(jié)晶狀的熒光DiI可以對牙初級傳入神經(jīng)元(DPANs)進行逆行熒光標(biāo)記。在小鼠中,雖然也可以使用DiI進行標(biāo)記,但之前*能使用Fluoro-Gold這種具有神經(jīng)毒性的熒光染料,且其膜穿透特性優(yōu)于碳菁染料。后來研究人員對DiI在大鼠中的標(biāo)記技術(shù)進行了重新評估,旨在將其應(yīng)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(yīng)用部位到三叉神經(jīng)節(jié)的運輸速度、染色的DPANs數(shù)量以及熒光強度。其標(biāo)記機制主要是利用DiI的親脂性,能夠與神經(jīng)元細(xì)胞膜結(jié)合,隨著軸突的運輸而擴散到神經(jīng)元的各個部位,從而實現(xiàn)對神經(jīng)元的標(biāo)記。
腫瘤細(xì)胞成像:近紅外熒光染料IR-780具備使多種腎透明細(xì)胞*細(xì)胞顯像的能力,對正常腎胚上皮細(xì)胞則無此能力,可用于血液中腎透明細(xì)胞*細(xì)胞的特異性診斷。這為腫瘤細(xì)胞的檢測和診斷提供了新的方法21。疾病標(biāo)志物檢測:設(shè)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(yīng)用于活細(xì)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(xiàn)了活細(xì)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(biāo)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(fā)射峰,在700nm處具有高熒光量子產(chǎn)率,且在沒有增強緩沖液的幫助下,表現(xiàn)出隨機熒光開關(guān)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(zhì)膜和融合蛋白靶向能力,可用于活細(xì)胞中這些目標(biāo)的超分辨率成像20。染料的細(xì)胞毒性也會影響其在細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定性。
共振成像(MRI):如文獻《優(yōu)化實驗動物眼部磁共振成像技術(shù)》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(xì)致的掃描參數(shù)調(diào)整,對比了T2WI與FLASH兩種成像技術(shù),以評估圖像質(zhì)量。研究結(jié)果顯示,利用大鼠頭部線圈結(jié)合精確的定位技術(shù),成功獲得了高質(zhì)量位置統(tǒng)一的眼部MRI圖像。FLASH序列在眼部結(jié)構(gòu)成像中展現(xiàn)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(xì)節(jié)1。MRI技術(shù)的優(yōu)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(xì)結(jié)構(gòu)信息。但同時,MRI設(shè)備昂貴,掃描時間較長,對動物的配合度要求較高。正電子發(fā)射斷層掃描(PET)/計算斷層掃描(CT):在文獻《開發(fā)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(fā)了一種可以修改和調(diào)整以適應(yīng)多種成像模型(如正電子發(fā)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??梢允褂眠@種新開發(fā)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(jié)合了PET的功能成像和CT的解剖成像優(yōu)勢,可以同時提供動物體內(nèi)的代謝信息和解剖結(jié)構(gòu)信息。但該技術(shù)需要使用放射性示蹤劑,對動物有一定的輻射風(fēng)險。 動物成像技術(shù)不僅在醫(yī)學(xué)研究中具有重要應(yīng)用,還可以拓展到其他領(lǐng)域。黑龍江濟南熒光染料
使用雙重?zé)晒馊玖蠘?biāo)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(wěn)定的熒光染料可以在較長時間內(nèi)保持較高的熒光強度,使得目標(biāo)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(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,在檢測ATP時具有**長的發(fā)射波長(705nm)和比較大的熒光增強(32倍),能夠成功用于活細(xì)胞(293T和CT26細(xì)胞)中內(nèi)源性和外源性ATP水平的實時熒光成像2。相比之下,不穩(wěn)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(biāo)組織難以清晰地顯示出來。增強圖像分辨率:穩(wěn)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(nèi)的細(xì)微結(jié)構(gòu)。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(biāo)發(fā)色團和熒光染料進行靈敏區(qū)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(wěn)定,可能會導(dǎo)致成像分辨率下降,無法清晰地顯示動物體內(nèi)的細(xì)微結(jié)構(gòu),影響對疾病的診斷和研究。多肽熒光染料Cy3