D-荧光素钾盐在生物发光中起着重要作用,其原理主要涉及以下几个方面。一、作为萤火虫荧光素酶底物化学反应过程:D-荧光素钾盐被萤火虫荧光素酶催化,发生氧化反应从而产生生物发光。在这个过程中,D-荧光素钾盐在酶的作用下被氧化,形成激发态的氧化荧光素,当激发态的氧化荧光素回到基态时,就会释放出光子,产生可见光29。影响发光的因素:生物发光的强度受到多种因素的影响。一方面,底物的浓度会影响发光强度,一般来说,在一定范围内增加底物浓度可以提高发光强度,但过高的浓度可能会产生抑制作用2。另一方面,环境因素如温度、pH值等也会对发光产生影响。例如,适宜的温度和pH值可以保证荧光素酶的活性,从而提高生物发光的效率。将近红外荧光染料置于不同温度下,观察其荧光强度的变化。中国台湾荧光染料细胞膜
一、化学结构不同的化学结构会导致荧光染料具有不同的稳定性。例如:含杂环结构的荧光染料:一些研究表明,含有苯并咪唑、苯并噻唑和苯并恶唑等杂环芳香染料修饰的壳聚糖衍生物具有良好的热稳定性和抗紫外辐射性能2。这是因为杂环结构可能会影响染料的电子分布和分子间相互作用,从而提高其稳定性。具有特定取代基的染料:五甲川菁荧光染料中位引入电子给体对氨基苯或对羟基苯后,具有较高的光稳定性9。氨基降低了菁染料分子的激发态寿命,光稳定性与激发态寿命成负相关。这说明特定的取代基可以改变染料的光稳定性。二、制备方法制备方法也会对荧光染料的稳定性产生影响。例如:湿磨法制备分散荧光染料色浆: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。研究发现,随研磨时间延长,分散荧光染料色浆的粒径和荧光强度均有所降低。但分散荧光桃红BG染料色浆离心稳定性和热稳定性较好,更加适用于喷墨印花墨水的配制。蛋白质荧光染料DIL罗丹明染料是一种特别明亮和稳定的荧光染料。
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。
影响成像的可重复性便于纵向研究:在动物成像研究中,常常需要对同一动物进行多次成像,以观察疾病的发展过程或***效果。稳定的荧光染料能够在多次成像中保持相对一致的荧光信号,便于进行纵向研究。例如,在稳定和长效荧光标记皮质脊髓神经元的研究中,将荧光染料Fluoro-Red和Fluoro-Green注射到新生大鼠的颈脊髓中,在固定的脑切片中,经过一段时间后仍能观察到***的荧光信号,表明这些染料在一定时间内具有较好的稳定性,适用于病理生理学和切片膜片钳研究6。如果荧光染料不稳定,每次成像的结果可能会有较大差异,难以进行有效的纵向研究。确保实验结果可靠:稳定的荧光染料可以保证实验结果的可靠性和可重复性。在不同的实验条件下,稳定的荧光染料能够发出相对稳定的荧光信号,使得实验结果更加可靠。例如,在新型近红外荧光染料的研究中,通过掺入荧光染料骨架来提高染料的稳定性,以便长期观察生物功能1。如果荧光染料不稳定,实验结果可能会受到染料自身变化的影响,导致结果不可靠,难以重复。综上所述,荧光染料的稳定性对动物成像结果有着重要的影响。稳定的荧光染料能够提高成像的准确性、清晰度和可重复性,为动物成像研究提供更加可靠的技术支持。近红外荧光染料由于在生物成像中具有组织穿透深度大、受生物体自身荧光干扰小和对生物体光损伤小等优点。
温度高温可能会导致荧光染料的稳定性下降。例如,在55℃条件下放置5d后,分散荧光染料色浆的粒径有所增加1。对于壳聚糖衍生物,虽然染料的取代对其热稳定性影响较小,但特征分解温度仍会因染料的不同而有几度的变化(小于10°C)2。光照紫外光对荧光染料的破坏较大。半花菁荧光染料反式-4-[对-(N,N-二乙醇胺)苯乙烯基]-N-乙基吡啶溴化盐(DHEASPBr-C2)在紫外光下更容易受到破坏,两种染料均不同程度地产生一些光降解产物35。量子点作为稳定的荧光标记,与其他有机染料(尼罗红和DiI)相比,在连续激光照射下具有更高的稳定性10。四、纳米材料封装纳米材料封装在荧光染料周围可以提供保护层,从而提高荧光染料的稳定性。例如,用二氧化硅纳米粒子封装1,1'-diOctadeCyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanine(DIL)合成的纳米颗粒(SIDIL),在200W的卤素灯下辐射60分钟后,与裸稀染料相比,吸光度强度更稳定,表明Si纳米颗粒包封改善了光稳定性性能7。动物成像技术在现代医学和生物学研究中起着至关重要的作用。广州荧光染料细胞膜
光漂白是指染料在长时间光照下荧光强度逐渐减弱的现象。中国台湾荧光染料细胞膜
近红外荧光成像:一些荧光染料在近红外区域发射荧光,具有组织穿透能力强的优势。例如,苯并吩噻嗪类近红外光敏剂通过***溶酶体-膜破坏途径,利用PDT辐射产生的超氧化物(Ⅰ型)和1O2(Ⅱ型)来消融肿瘤细胞。该系列光敏剂ET-NB-C12在体外和体内*****中表现出突出的***性能29。基于塞来昔布和苯并吩噁嗪的近红外发射(700nm)荧光探针(NB-C6-CCB),在COX-2高表达的肿瘤细胞或组织中发射出近红外荧光,用于检测细胞内高尔基体中COX-2酶29。光控开关与药物释放检测:设计的***药物递送系统,以NaYF4:Yb3+,Tm3+上转换纳米晶为荧光源,并将其用静电纺丝的方式掺杂在介孔二氧化硅纤维中。通过低温氧化处理保留了纤维的出色的荧光性能和柔性,并在载药后的纤维的孔洞处加装光控开关。通过二次载药,使得纤维可以载有更多的抗**药品。与传统药物递送系统相比,该载药系统可在近红外光控制下释放药物,并且利用FRET原理,实时的检测药物释放量。中国台湾荧光染料细胞膜