高熒光強度:DP117--IRDye® 具熒光量子產(chǎn)率,能夠在近紅外區(qū)域發(fā)射出明亮的熒光信號。這意味著即使在低濃度標記的情況下,也能產(chǎn)生足夠強度的熒光,便于靈敏檢測,可有效檢測到低至皮摩爾級別的目標分子,極大地提高了檢測的靈敏度,適用于微量生物樣品的分析。
良好的光穩(wěn)定性:該染料在長時間光照下,熒光強度的衰減速度較慢。相比一些傳統(tǒng)熒光染料,DP117--IRDye® 能夠在多次激發(fā)和長時間成像過程中保持穩(wěn)定的熒光發(fā)射,減少了因光漂白導致的信號損失,為需要長時間監(jiān)測或多次成像的實驗提供了可靠保障,確保實驗結果的準確性和可重復性。
近紅外波長優(yōu)勢:發(fā)射波長處于近紅外區(qū)域,在此波段生物組織的光散射和自發(fā)熒光顯著降低。這使得在生物體內(nèi)或復雜生物樣品中的成像和檢測能夠獲得更高的信噪比,圖像更加清晰,檢測結果更準確。例如,在活體動物成像實驗中,能夠實現(xiàn)對深部組織中標記物的清晰觀察,有助于研究生物分子在體內(nèi)的分布和動態(tài)變化。
生物相容性好:經(jīng)過特殊的化學修飾,DP117--IRDye® 在與生物分子結合后,對生物分子的結構和功能影響極小。在細胞實驗和活體動物實驗中,不會顯著干擾生物分子的正常生理活動,保證了實驗結果能夠真實反映生物分子的原本特性,為研究生物分子在生理和病理過程中的作用機制提供了有力工具。
易于標記:該染料設計有活性反應基團,能夠方便地與多種生物分子(如蛋白質、核酸、抗體等)進行化學偶聯(lián)。標記過程操作簡便,反應條件溫和,無需復雜的儀器設備和專業(yè)的化學合成知識,科研人員可在常規(guī)實驗室條件下完成標記反應,大大提高了實驗的可操作性和效率。
生物分子準備:確保待標記的生物分子(如蛋白質、核酸等)處于合適的緩沖液體系中,濃度已知且純度較高。對于蛋白質,建議純度達到 95% 以上,以減少雜質對標記反應的影響。如果生物分子濃度過低,可通過濃縮方法提高濃度;若存在雜質,可采用透析、柱層析等方法進行純化。
染料溶液配制:根據(jù)實驗需求,準確稱取適量的 DP117--IRDye® 近紅外熒光染料粉末。將其溶解于合適的有機溶劑(如二甲基亞砜,DMSO)中,配制成高濃度的母液。母液濃度一般建議為 10 - 100 mM,具體濃度可根據(jù)實驗中所需的最終標記濃度和標記反應體積進行調整。溶解過程中,可適當振蕩或超聲輔助溶解,確保染料溶解。溶解后的母液需避光保存,防止染料因光照而降解。
反應緩沖液選擇:根據(jù)待標記生物分子的性質,選擇合適的反應緩沖液。例如,對于蛋白質標記,常用的緩沖液有磷酸鹽緩沖液(PBS,pH 7.2 - 7.4)、Tris - HCl 緩沖液(pH 7.5 - 8.5)等。緩沖液的 pH 值和離子強度對標記反應有重要影響,需嚴格控制在合適范圍內(nèi)。一般來說,反應緩沖液的 pH 值應接近生物分子的等電點,以促進染料與生物分子的反應。
確定標記比例:根據(jù)實驗目的和經(jīng)驗,確定染料與生物分子的摩爾比。通常,對于蛋白質標記,染料與蛋白質的摩爾比可在 5 - 20:1 之間選擇;對于核酸標記,摩爾比可適當調整。較高的摩爾比可增加標記程度,但可能會影響生物分子的活性;較低的摩爾比則標記程度可能不足。在初次實驗時,建議設置幾個不同的摩爾比梯度,以優(yōu)化標記條件。
混合反應體系:按照確定的標記比例,將適量的生物分子溶液、染料母液和反應緩沖液依次加入到反應容器中。反應總體積根據(jù)實驗需求確定,一般在幾十微升到幾毫升之間。加入試劑時,需緩慢滴加并輕輕混勻,避免產(chǎn)生氣泡。例如,在標記蛋白質時,先將蛋白質溶液加入到反應管中,再逐滴加入染料母液,邊加邊輕輕渦旋混勻,最后加入適量的反應緩沖液定容至所需體積。
反應條件控制:將混合好的反應體系置于適當?shù)臏囟群头磻獣r間下進行標記反應。一般情況下,標記反應在室溫(20 - 25℃)下進行 1 - 2 小時即可獲得較好的標記效果。對于一些對溫度敏感的生物分子,可適當降低反應溫度,但反應時間可能需要延長。反應過程中,需將反應容器避光放置,可使用鋁箔包裹反應管,以防止染料受光照影響。同時,可將反應容器置于搖床上,以低速(50 - 100 rpm)振蕩,促進反應充分進行。
透析法:標記反應結束后,可采用透析法去除未反應的染料。將反應液轉移至透析袋中,透析袋的截留分子量應根據(jù)生物分子的大小選擇,確保生物分子保留在袋內(nèi),而小分子的未反應染料可透過透析袋擴散到透析液中。將透析袋置于大量的透析緩沖液(如 PBS)中,4℃下透析過夜。期間需更換 2 - 3 次透析緩沖液,以去除未反應的染料。透析結束后,取出透析袋內(nèi)的標記產(chǎn)物,可進行后續(xù)的濃度測定和實驗應用。
柱層析法:另一種常用的純化方法是柱層析法,如凝膠過濾層析。選擇合適的凝膠過濾柱(如 Sephadex G - 25 等),根據(jù)柱子的說明書進行平衡。將標記反應液小心上樣到柱子中,然后用洗脫緩沖液(如 PBS)進行洗脫。標記的生物分子由于分子量較大,會先于未反應的染料從柱子中流出。收集含有標記生物分子的洗脫液,通過檢測洗脫液的熒光強度和蛋白質濃度(或核酸濃度),確定標記產(chǎn)物的收集范圍。收集后的標記產(chǎn)物可進一步濃縮或直接用于實驗。
熒光強度測定:使用熒光分光光度計或多功能酶標儀等儀器測定標記產(chǎn)物的熒光強度。根據(jù)儀器的操作說明,設置合適的激發(fā)波長和發(fā)射波長。對于 DP117--IRDye®,激發(fā)波長一般在 700 - 750 nm 左右,發(fā)射波長在 750 - 800 nm 左右。將標記產(chǎn)物稀釋至合適濃度后,加入到比色皿或酶標板孔中,進行熒光強度測量。通過與已知濃度的標準品熒光強度進行比較,可計算出標記產(chǎn)物中染料的含量,進而評估標記程度。
標記產(chǎn)物活性檢測:對于標記后的生物分子,需檢測其生物活性是否受到標記過程的影響。例如,對于標記的蛋白質,可采用其相應的酶活性測定方法、免疫結合實驗等檢測其活性;對于標記的核酸,可通過 PCR 擴增、核酸雜交等實驗檢測其功能。將標記產(chǎn)物的活性與未標記的生物分子進行對比,評估標記過程對生物分子活性的影響程度。若標記產(chǎn)物活性明顯下降,可能需要調整標記條件或優(yōu)化純化步驟。
成像分析(若用于成像實驗):在生物成像實驗中,根據(jù)實驗設計將標記產(chǎn)物引入到細胞或活體動物體內(nèi)。使用近紅外熒光成像系統(tǒng)進行成像,系統(tǒng)一般包括激發(fā)光源、濾光片組、成像探測器等部分。設置合適的激發(fā)光強度、曝光時間等參數(shù),獲取熒光圖像。通過分析圖像中熒光信號的分布和強度,研究生物分子在細胞或組織中的定位、分布和動態(tài)變化等信息。在圖像分析過程中,可使用專業(yè)的圖像分析軟件,對熒光強度進行定量分析,比較不同實驗組之間的差異。
染料保存:DP117--IRDye® 近紅外熒光染料對光敏感,應避光保存于 - 20℃冰箱中。避免染料反復凍融,建議將染料分裝成小份,每次使用時取出一份,剩余的繼續(xù)保存,以保持染料的穩(wěn)定性和活性。
操作安全:在使用染料和相關有機溶劑(如 DMSO)時,需佩戴手套、護目鏡等防護裝備。DMSO 具有較強的皮膚滲透性,避免皮膚直接接觸。若不慎接觸到染料或有機溶劑,應立即用大量清水沖洗,并及時就醫(yī)。
實驗條件優(yōu)化:不同的生物分子和實驗目的可能需要不同的標記條件。在進行正式實驗前,建議進行預實驗,優(yōu)化標記比例、反應時間、溫度等條件,以獲得最佳的標記效果和生物分子活性。
儀器兼容性:在進行熒光檢測和成像時,確保所使用的儀器(如熒光分光光度計、成像系統(tǒng)等)的波長范圍能夠覆蓋 DP117--IRDye® 的激發(fā)和發(fā)射波長。同時,根據(jù)儀器的性能和靈敏度,調整樣品的濃度和檢測參數(shù),以獲得準確可靠的結果。
生物樣品處理:在處理含有標記生物分子的生物樣品時,應遵循相關的生物安全和實驗室廢棄物處理規(guī)定。對于廢棄的標記樣品和實驗廢棄物,需進行妥善處理,避免對環(huán)境造成污染。
熒光強度低:可能原因一是標記比例過低,可適當增加染料與生物分子的摩爾比,重新進行標記反應;二是標記反應不充分,可延長反應時間或提高反應溫度(但需注意生物分子的穩(wěn)定性);三是標記產(chǎn)物純化過程中損失過多,可優(yōu)化純化方法,如縮短透析時間或調整柱層析洗脫條件。
生物分子活性降低:標記比例過高可能導致生物分子活性受影響,應降低染料與生物分子的摩爾比;標記反應條件過于劇烈,可調整反應溫度和時間,采用更溫和的反應條件;標記過程中引入的雜質也可能影響生物分子活性,可進一步優(yōu)化純化步驟,提高標記產(chǎn)物的純度。
成像背景干擾:未反應的染料殘留可能導致成像背景過高,需加強標記產(chǎn)物的純化,確保去除未反應的染料;生物樣品自身的自發(fā)熒光也可能造成干擾,可通過選擇合適的濾光片、優(yōu)化成像參數(shù)或使用自發(fā)熒光較低的生物樣品來降低背景干擾。在成像過程中,還需注意儀器的校準和環(huán)境光的屏蔽,以提高成像質量。
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