在细胞内转运机制与ABC转运蛋白的关系:在某些细胞中,如多柔比星(DOX)-耐药乳腺*细胞(MCF-7/DOX),D-荧光素钾盐是ATP结合盒转运蛋白(ABCtransporters)的底物14。ABC转运蛋白在细胞内负责物质的转运,包括将某些物质排出细胞外。研究发现,β-榄香烯(β-ELE)可以通过两种方式影响D-荧光素钾盐在细胞内的转运。一是减弱ABC转运蛋白的功能,从而减少D-荧光素钾盐的外排;二是下调ABC转运蛋白的基因和蛋白表达量,同样减少D-荧光素钾盐的外排14。在多药耐药中的作用:ABC转运蛋白与多药耐药(MDR)现象密切相关。在耐药细胞中,ABC转运蛋白过度表达,会将化疗药物等排出细胞外,降低药物的疗效。而D-荧光素钾盐作为ABC转运蛋白的底物,其在细胞内的转运情况可以反映ABC转运蛋白的功能状态。因此,通过研究D-荧光素钾盐的转运机制,可以为理解和逆转多药耐药提供线索14。近红外荧光染料的稳定性对于其在生物医学等领域的应用至关重要。抗体荧光染料IR825
在聚合物纳米颗粒中的稳定性:量子点被提议作为稳定的荧光标记,并与其他有机染料(尼罗红和DiI)在聚合物纳米颗粒中的包封、在不同水性或亲脂性介质中的扩散以及光稳定性方面进行了比较1015。体外转移到亲水PBS溶液中显示,8小时后,量子点、尼罗红和DiI纳米颗粒分别释放出4.2±2.2%、15.5±2.0%和0.9±0.02%。然而,在亲脂性介质中链甘油三酯和人工皮脂中,所有使用的染料都观察到更高的扩散速率。三种不同标记物的荧光强度在24小时内保持稳定。连续激光束照射使用共聚焦激光扫描显微镜表明,量子点比其他有机染料具有更高的稳定性。这表明在不同的环境中,不同化学结构的荧光染料稳定性存在差异。在分散荧光染料色浆中的稳定性:以苯并吡喃类分散荧光染料和萘磺酸类阴离子分散剂为原料,通过湿磨法制备分散荧光染料色浆。福建细胞荧光染料动物成像技术在生物学、医学等领域具有重要意义,不同的成像技术在成像精度方面存在差异。
实时动态成像实时动态成像对于研究动物体内的生理和病理过程具有重要意义。通过将PET动态成像技术应用于高吞吐量多鼠成像方法,可以同时获取动态脑图像4。这为研究动物大脑的功能连接和神经活动提供了新的途径。动物成像技术还可以结合基因编码的神经调节工具,实现对动物大脑活动的实时监测和调控13。这将有助于深入了解动物的行为和认知过程,以及神经系统疾病的发生机制。四、标准化和质量控制小动物成像的标准化对于提高数据的有效性和可靠性至关重要。使用小动物成像设备的标准化,以及一般的动物处理,是确保数据可重复性和可靠性的关键14。例如,提供有效的小动物成像质量控制的指导,使用幻像建立质量控制计划,可以标准化多中心研究或多扫描仪的图像质量参数。在动物实验中,需要解决由于动物处理引起的额外复杂性,以确保标准化的成像程序。实施标准化的动物神经成像协议将促进动物群体成像努力以及元分析和复制研究,提高研究结果的可比性和可靠性。
动物成像技术不仅在医学研究中具有重要应用,还可以拓展到其他领域。例如,在动物生产中,红外热成像(IRT)技术作为一种方便、高效、非接触式的温度测量技术,已经广泛应用于监测动物表面和**解剖区域的温度、诊断早期疾病和炎症、监测动物应激水平、识别发情和排卵以及诊断怀孕和动物福利等方面11。未来,随着技术的不断发展,IRT技术可能会在动物生产中发挥更大的作用。在大动物皮层神经元在体成像研究中,新兴技术如磁共振成像(MRI)、电生理方法和光学成像的应用,提高了神经元成像的分辨率和深度,还能够实时跟踪神经元活动17。这为理解大脑功能和神经系统疾病提供了新的途径,也为动物成像技术在神经科学领域的应用拓展了新的方向。综上所述,动物成像技术在未来具有多方面的潜在发展方向,包括提高空间分辨率和灵敏度、多模态融合成像、实时动态成像、标准化和质量控制以及拓展应用领域等。这些发展方向将为动物研究和医学研究提供更强大的工具,推动生命科学的发展。在小动物体内成像中,荧光扩散光学成像通过收集从组织中出射的扩散光,重建出组织内部的荧光产率分布。
GFP替代化学荧光染料的启示:直到大约20年前,科学家依赖于化学荧光染料使生物分子可见。随后化学方法因GFP(一种发光的绿色水母蛋白)而取代。科学家使用遗传伎俩将GFP粘在其他细胞蛋白上,这种方式使研究人员更简单地追踪显微镜下的蛋白质运动而不使用昂贵的合成染料。然而,GFP是一种相对“笨重的”分子,从有限的天然氨基酸中构成,并不总是很明亮。这表明可以通过调整染料结构来优化性能,使其更加明亮且便于使用2025。三、定制荧光染料基于混合标记和矩阵评分方法:对亲和力和动力学的定量评估是开发(以受体为靶标)放射性示踪剂的关键组成部分。对于荧光示踪剂,目前尚不进行这种评估,而荧光组分化学成分的(小)变化可能会对荧光示踪剂的总体性能产生重大影响。同时包含放射性标记和荧光染料的混合成像标记可用于评估目标示踪剂的亲和力(荧光标记)和体内分布(放射性标记)。提出了一种基于混合标记和基于矩阵的评分方法,该方法能够定量评估(总体)电荷和荧光标记的亲脂性对alpha(v)beta(3)-整合素靶向示踪剂(体内)特征的影响。显示荧光染料的系统化学变化导致不同杂交示踪剂的体内分布存在明显差异。些噁嗪衍生物荧光染料在动物的臂丛神经和坐骨神经中显示出高特异性神经靶向信号。脂质荧光染料IR780
不同结构修饰的噁嗪衍生物荧光染料在神经与其他组织的对比度上也存在差异。抗体荧光染料IR825
标记神经元:在动物体内,特定的荧光染料可以稳定且持久地标记皮质脊髓神经元,用于病理生理学研究和切片膜片钳研究。如将Fluoro-Red和Fluoro-Green注入麻醉新生大鼠的颈脊髓,固定的脑切片显示出离散的内部皮质层中细长或金字塔形细胞轮廓中的***荧光,与V层锥体细胞一致,并且标记的神经元使用切片膜片钳方法显示出自发突触活动4。用于细菌成像:有机荧光染料可用于大肠杆菌的超分辨率成像实验。通过分光光度计测定大肠杆菌的生长曲线,以及将大肠杆菌与有机荧光染料尼罗红共孵育,在超分辨率显微镜下实现了大肠杆菌细胞壁的荧光标记。这一实验既结合了生物化学和分析化学相关实验及仪器的原理和操作,也有利于学生深入了解新型的细菌荧光标记技术6。近红外荧光寿命成像:近红外(NIR)染料在小动物成像和漫射光学断层扫描中用作荧光标记。通过三种方式将现有的共聚焦和多光子激光扫描显微镜(LSM)与时间相关单光子计数(TCSPC)荧光寿命成像(FLIM)系统相适应,用于近红外FLIM。测试的许多近红外染料在生物组织中显示出明显的寿命变化,取决于它们所结合的组织结构,因此近红外FLIM可以提供有关组织组成和局部生化参数的补充信息7。抗体荧光染料IR825