荧光染料基础知识大全
关于荧光染(资料集合)
关于荧光染料（资料集合）●人肉眼对光源波长的颜色感觉红色770-622 nm橙色622~597 nm黄色597~577 nm绿色577~492 nm蓝靛色492～455nm紫色455～350nm●理想的荧光染料一般具有以下几个特点：1.具有高的光子产量，信号强度高；2.对激发光有较强的吸收，降低背景信号；3.激发光谱与发射光谱之间距离较大，减少背景信号的干扰；4.易与被标记的抗原、抗体或其他生物物质结合而不影响被标记物的特异性；5.稳定性好，不易受光、温度、PH、标本抗凝剂和固定剂的影响。
●染料在生物化学中最早的应用是直接对切片进行染色，然后进行观察。
随着生物技术、计算机技术以及荧光光谱测定技术的不断发展，许多染料尤其是荧光染料在细胞检测、肿瘤基因蛋白分析、毒物分析、临床医疗诊断等方面得到了广泛的应用。
荧光染料泛指吸收某一波长的光波后能发射出另一大于吸收光波长的光波的物质。
利用荧光染料进行抗体标记分析在现代生物免疫学领域中应用广泛，并逐步显示出明显的优越性。
下面简要介绍应用于标记抗体的荧光染料及其种类：1.荧光素类染料，包括异硫氰酸荧光素(FITC)、羟基荧光素(FAM)、四氯荧光素(TET)等及其类似物。
这是一类具有较多苯环的化合物。
应用最广泛的是FITC(如图为FITC标记的组织荧光图)，在488nm 处由氩离子激光激发，发射525nm的蓝绿色荧光。
FITC能够与各种抗体蛋白结合，并在碱性溶液中稳定呈现蓝绿色荧光。
2.罗丹明类染料，包括红色罗丹明（RBITC）、四甲基罗丹明（TAMRA）、罗丹明B（TRITC）等。
TRITC在550nm处被激发可发射出570nm的黄色荧光。
3.Cy系列菁染料，菁染料通常有两个杂环体系组成，包括Cy2、Cy3、Cy3B、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、Cy7及其类似物。
4.Alexa系列染料，它是由MolecularProbes开发的系列荧光染料。
其激发光和发射光光谱覆盖大部分可见光和部分红外线光谱区域，应用广泛。
有机荧光染料分子
有机荧光染料分子
有机荧光染料分子是一类能够产生荧光的化学结构，其中最常见的有机荧光染料分子包括偶氮染料、螺环芘、芴、喹啉、苯并二氮杂苯、铝酞菁等。
它们通过吸收光子能量后发生激发态跃迁，从而产生荧光，荧光的颜色和强度取决于染料分子的化学结构和环境。
偶氮染料是一类含有偶氮化合物的大分子结构的有机染料，具有特殊的色谱和光学性质。
其中最常见的是罗丹明B和甲基红等。
螺环芘是一种含有螺环结构的多环芳香族化合物，具有较强的光稳定性和发光强度，常用于生物荧光标记和光致变性材料。
芴、喹啉和苯并二氮杂苯等也是常见的有机荧光染料分子，具有不同的化学结构和光学性质，被广泛应用于传感器、荧光染料、荧光探针等领域。
铝酞菁是一类含有铝离子的酞菁类荧光染料分子，具有较强的光稳定性和发光强度，被广泛应用于荧光显微镜、分析化学等领域。
此外，还有许多其他种类的有机荧光染料分子，如杜邦染料、染料颜料等。
总之，有机荧光染料分子是一类功能多样、应用广泛的化学物质，已经成为现代生物医学、环境监测、光电器件等领域的重要工具和材料。
荧光颜料成分
荧光颜料成分荧光颜料成分1 .荧光颜料：分为无机荧光颜料和有机荧光颜料两类，无机荧光颜料具有一般无机材料所具有的耐久性优良的特性，其户外耐久性超过7年，而且其耐热性和耐化学品性也很优良。
无机荧光颜料有金属氧化物、硫化物等结晶晶体和稀土类或金属类等活化剂。
2 .基料：可以用作荧光涂料基料的成膜物质有丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、有机硅・丙烯酸酯树脂等。
由于荧光涂料是高档功能性涂料，相比较基料的成本不占主导地位，因而一般不使用耐久性太差的树脂做基料。
但是，应该根据用户要求或底材的适应性等情况选用合适的基料。
根据所用分散介质的不同，无机荧光涂料还分溶剂型和水性两种。
溶剂型无机荧光涂料既可以用于室外，也可以用于室内;有机荧光涂料一般只用于室内。
3 .助剂：为了保证荧光涂料具有所需要的各种涂料性能,配制涂料时选用相应的助剂也是必不可少的，例如分散剂、流平剂和防沉淀剂等。
对于双组分涂料，还需要配套相应的固化剂。
4 .稀释剂：由于这类涂料中无机荧光颜料密度较高，易沉淀，因而在涂料配制时黏度设计的较高，在施工时需用相应的稀释剂进行稀释。
涂料一般配套专用稀释剂。
由于需要利用高分子的性质，日光荧光颜料有非常多的类别。
5 .按照载体树脂性质分类，可分为：a热塑性荧光颜料：线型；b热固性荧光颜料：体型；C可溶解色精荧光颜料；d水乳型荧光颜料。
按照载体树脂类别分类，可分为：a胺基树酯；b聚酰胺树酯；c聚酯树酯；d丙烯酸乳液。
按照应用领域分类，可分为塑胶类和涂料类.再细分又有：a塑胶类：彳氐温型;中温型;高温型；b涂料类：水性涂料；油性涂料；粉末涂料。
按照环保指标分类，有：a含甲醛;b不含甲醛。
荧光粉荧光粉（也叫夜光粉）,通常分为光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两类。
光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后，把光能储存起来，在停止光照射后，再缓慢地以荧光的方式释放出来，也就是在白天的环境下吸光，在晚上比较黑暗的地方发光。
传统荧光染料概念
传统荧光染料概念
传统荧光染料是指那些在紫外光激发下能够发出明亮荧光的染料。
这些染料可以用于多种应用领域，如荧光显微镜、生物学研究、材料科学、化学分析等。
传统荧光染料的工作原理是基于荧光共振能量转移（FRET）效应。
当染料分子吸收紫外光时，电子跃迁至激发态，并迅速发生非辐射性能量转移过程，将能量传递给另一个相邻染料分子。
激发态的能量最终被转移到接受者染料分子，使其发出荧光。
传统荧光染料的特点包括广泛的吸收光谱和窄的发射光谱。
它们通常具有良好的抗光漂白性能、较高的荧光量子产率和稳定性。
此外，传统荧光染料还可以通过化学修饰来调控其光谱和荧光性能，以满足特定应用的需求。
然而，传统荧光染料也存在一些局限性，如较短的寿命、易受氧化和光漂白的影响、不能同时发出多种颜色等。
这些限制驱动了对新型荧光材料的研发，如量子点、有机发光二极管（OLED）等，以提高荧光效果和功能性能。
荧光染料波长查询
荧光染料波长查询
荧光染料是一种能够吸收光能并发射出更长波长的荧光的染料。
每种荧光染料都有其特定的吸收和发射波长。
以下是一些常见的荧光染料及其对应的吸收和发射波长：
1. 荧光素（Fluorescein）：
- 吸收波长：494-495 nm
- 发射波长：518-520 nm
2. 罗丹明B（Rhodamine B）：
- 吸收波长：540-550 nm
- 发射波长：565-580 nm
3. 二甲基琼脂绿（Ethidium Bromide）：
- 吸收波长：518-530 nm
- 发射波长：605-625 nm
4. 亚甲基蓝（Methylene Blue）：
- 吸收波长：600-660 nm
- 发射波长：660-740 nm
需要注意的是，荧光染料的波长可能因厂商和实验条件而略有差异。
因此，在具
体实验中，最好参考相关荧光染料的技术说明书或与供应商联系以获取准确的波长信息。
流式细胞仪测定常用的荧光染料
流式细胞仪测定常用的荧光染料
流式细胞仪测定常用的荧光染料有多种,他们分子结构不同,激发光谱和发射光谱也各异,选择荧光染料时必须依据流式细胞仪所配备的激光光源的发射光波长(如氩离子气体激光管,它的发射光波488ηm,氦氖离子气体激光管发射光波长633ηm）。
488ηm激光光源常用的荧光染料有FITC（异硫氰酸荧光素）、PE （藻红蛋白）、PI（碘化丙啶）、CY5（化青素）、preCP(叶绿素蛋白)、ECD(藻红蛋白-得克萨斯红)等。
他们的激发光和发射光波长分别是：
激发光波长（ηm）发射光峰值（ηm）
FITC 488 525（绿）
PE 488 575（橙红）
PI 488 630（橙红）
ECD 488 610（红）
CY5 488 675（深红）
PreCP 488 675（深红。
荧光染料分类
荧光染料：猝不及防的五大种类荧光染料是一类可以在紫外光或蓝光激发下发出明亮的颜色或光的化学染料，被广泛地应用于生命科学、材料科学、医学与环境监测等领域。
相较于传统染料，荧光染料有更亮、更稳定的发光效果，使得研究者们可以在实验中获得更精准的结果。
然而，由于类型繁多，新手常常会被五花八门的荧光染料种类搞得晕头转向。
今天，让我们来剖析一下荧光染料的五大种类，帮助大家猝不及防地选出最适合自己实验的染料吧！一、荧光普通染料荧光普通染料是最常见的一种荧光染料，通常在化学与生命科学领域广泛使用。
其发射的荧光主要由它们的分子中的芳香环基团产生，因此常常被用于荧光免疫分析、免疫印迹和荧光染色等。
二、pH指示荧光染料pH指示荧光染料可以根据生物体液中的pH值发出不同颜色的荧光信号，因此在生物医学研究和医学诊断中得到广泛应用。
它们的收集窗口位于甲酰胺或亚胺键附近，pH的变化会导致该结构的变化，进而使荧光性质发生改变。
三、光动力学荧光染料光动力学荧光染料可以用于癌症治疗，这些染料在光照下能够被物质所激发，并且会发出特定的荧光信号。
在照射后，它们可以通过生物体的普通代谢途径排出体外。
四、DNA标记荧光染料DNA标记荧光染料可以和目标DNA结合，形成稳定的复合物，并且以稳定的荧光信号显示出来。
因此，用于 DNA 的荧光标记，是基因克隆、PCR体外扩增和原位杂交等领域的常用手段。
五、光谱比对荧光染料光谱比对荧光染料可以根据染料的反应性和化学性质发出多个波长的荧光信号，并且可以与其他荧光染料进行配对，以增加其特异性。
因此，在分析和鉴定复杂混合物的时候，经常会使用光谱比对荧光染料。
总之，在选择荧光染料的时候，需要根据实验需求、染色失真、照射条件、荧光信号等方面进行考虑。
希望以上五大种荧光染料的分类，能够帮助大家在实验中更好地选择染料，并取得更精准的实验结果。
常见荧光染料及用途
常见荧光染料及用途《常见荧光染料及用途》荧光染料是一种能够吸收可见光或紫外光，并在吸收能量的激发下发射可见光的化学物质。
它们的应用非常广泛，涵盖了许多领域，例如生物医学、材料科学、环境监测等。
以下介绍几种常见的荧光染料及其主要用途。
1. 墨水蓝(BR)：墨水蓝是一种具有强烈蓝色荧光的染料，常用于生物实验中的DNA染色。
它与DNA结合后能发出强烈的荧光信号，从而在实验中方便地观察和分析DNA的存在和定位。
2. 罗丹明B(RhB)：罗丹明B是一种红色荧光染料，广泛用于组织切片和细胞染色。
它能够与细胞核和胞浆中的核酸结合，以显示细胞和组织的结构，帮助科研人员研究细胞分裂和组织结构变化。
3. 草酸罗丹明G(OG)：草酸罗丹明G是一种绿色荧光染料，主要应用于蛋白质和核酸的定量分析。
在分光光度计中配合荧光检测器使用，可以精确测定溶液中蛋白质和核酸的浓度。
4. 罗丹明110(Rh110)：罗丹明110是一种黄绿色荧光染料，常用于细胞活性检测。
通过与细胞内的酶或细胞膜结合，罗丹明110可以用来评估细胞的活力和存活情况，特别适用于细胞毒性测试和细胞增殖研究。
5. 荧光素(FITC)：荧光素是一种与生物相容性极高的荧光染料，常用于免疫染色和分子生物学实验。
它能与抗体特异性结合，在免疫组化和流式细胞术中用于检测蛋白质的表达以及细胞表面标记。
以上只是常见的荧光染料中的几种，它们的应用还远不止于此。
随着科学技术的不断进步，新型的荧光染料不断问世，为各个领域的研究提供了更多更有力的工具。
通过荧光染料的运用，科学家们能够更好地理解和研究生物、物质和环境，进一步推动科学的发展。
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荧光染料基础知识大全纺织染整团队今天荧光显微镜技术的基本原理是借助荧光剂让细胞成分呈现高度具体的可视化效果,比如在目的蛋白后面连一个通用的荧光蛋白—GFP。
在组织样本中,目的基因无法进行克隆,则需要用免疫荧光染色等其他技术手段来观察目的蛋白。
为此,就需要利用抗体,这些抗体连接各种不同的荧光染料,直接或间接地与相应的靶结构相结合。
此外,借助荧光染料,荧光显微镜技术不只局限于蛋白质,它还可以对核酸、聚糖等其他结构进行染色,即便钙离子等非生物物质也可以检测出来。
1免疫荧光<IF>在荧光显微镜技术中,可以通过两种方式观察到你的目的蛋白：利用源荧光信号,即通过克隆手段,用遗传学方法将荧光蛋白与目的蛋白相连；或利用荧光标记的抗体特异性结合目的蛋白。
有些生物学问题采用第二种方法会更有用或更有必要。
比如,组织学样品无法使用荧光蛋白,因为通常来说,标本都是从无法保存荧光蛋白的生物体中获取。
此外,当有一个有功能的抗体可用时,免疫荧光法会比荧光蛋白技术快很多,因为后者必须先克隆目的基因再将DNA转染到适当的细胞中。
荧光蛋白的另一项劣势在于其本身属于蛋白质。
因此,细胞的这些荧光蛋白具有特定的蛋白质特性,其会导致附着的目的蛋白质发生功能紊乱或出现误释的情况。
然而,荧光蛋白技术仍然是观察活细胞的首选方法。
免疫荧光法利用了抗体可以和相应抗原特异性结合的这个特性,对此它还有两种不同的表现形式。
最简单的方式是使用可与目的蛋白相结合的荧光标记抗体。
这种方法被称为"直接免疫荧光法"。
在很多情况下,我们可以利用两种不同特性的抗体。
第一种抗体可以结合目的蛋白,但其本身并未进行荧光标记〔一抗。
第二种抗体本身就携带荧光染料〔二抗,并且可以特异性结合一抗。
这种方法被称为"间接免疫荧光法"。
这种方法存在诸多优势。
一方面,它会产生放大效应,因为不只一个二抗可以与一抗相结合。
另一方面,没有必要始终用荧光染料标记目的蛋白的每个抗体,但可以使用市售荧光标记的二抗。
免疫荧光中广泛使用的荧光染料包括FITC、TRITC 或一些Alexa Fluor®染料,下文均有提及。
2FITC 和TRITC异硫氰酸荧光素<FITC> 是一种有机荧光染料,目前,这种荧光染料仍用于免疫荧光和流式细胞术中。
在495/517 nm 处,该染料会产生激发/发射峰值,并可借助异硫氰酸盐反应基团与不同抗体结合,该基团可以和蛋白质上的氨基、巯基、咪唑、酪氨酰、羰基等基团相结合。
而它的基本成分——荧光素,其摩尔质量为332 g/mol,常被用作荧光示踪剂。
FITC<389 g/mol> 是用于荧光显微镜技术的首批染料,且其被当成Alexa Fluor®488 等后续荧光染料的发端。
该染料的荧光活性取决于它的大共轭芳香电子系统,而该系统受蓝色光谱中的光所激发。
经常与FITC 同时使用的另一种染料是与其相似的TRITC [四甲基罗丹明-5<6>-异硫氰酸]。
与FITC 相反,TRITC 并非荧光素,而是罗丹明家族的衍生物。
罗丹明也具有一个大的共轭芳香电子系统,正是该系统引发了它们的荧光行为。
还有一点与FITC 相反,TRITC <479 g/mol> 由最大波长为550nm的绿色光谱中的光所激发,它的最大发射波长为573 nm。
与蛋白质〔例如,抗体结合也基于异硫氰酸盐反应基团。
虽然FITC 和TRITC 仍在使用,但由于它们属于发光相对较弱的荧光染料且它们的优势仅仅是经济实惠,因此,在最新的显微镜技术中并不推荐。
图1：果蝇胚胎发育,绿色：FITC；红色：TRITC3青色素这类荧光染料相对较少,从青色素衍生而来,也是其名称的由来：Cy2、Cy3、Cy5 和Cy7。
上述所有青色素均可以通过其反应基团与核酸或蛋白相连。
例如,采用了蛋白标记的马来酰亚胺基团。
有趣的是,对于荧光,Cy5 对其周边电子环境非常敏感,该特征可用于酶测定。
附着蛋白质的构象改变会导致荧光发射产生阳性或阴性变化。
此外,Cy3 和Cy5 还可用于FRET 试验。
青色素染料是一种相对较老的荧光染料,但却是其他荧光染料在亮度、耐光性、量子产率等方面得以改善的基础。
4Alexa Fluor®染料Alexa Fluor®染料是带负电荷且亲水的荧光染料系列,该系列染料囊括围较广,且经常用于荧光显微镜技术之中。
这些染料的名称是由其发明者Richard Paul Haugland 以他儿子Alex Haugland 的名字命名的。
该产品标识是Molecular Probes〔美国生命科学技术公司Life Technologies旗下子公司,注：20XX2月Life Technologies被Thermo Fisher收购的商标。
此外,这些产品标识中也涵盖了相应的激光激发波长。
例如,应用围很广且最大激发波长为493 nm的Alexa Fluor®488,可由标准的488 nm激光激发。
Alexa Fluor®488的最大发射波长为519 nm,正是因为具备上述特性,使得Alexa Fluor®488与FITC 的属性相似。
尽管Alexa Fluor®488是一种荧光素衍生物,但与FITC 相反,它拥有更佳的稳定性和荧光亮度,且pH 敏感度也更低。
所有Alexa Fluor® 染料〔比如,Alexa Fluor®546、Alexa Fluor®633都是不同基础荧光物质的磺化形式,例如,荧光素、香豆素、青色素或罗丹明,它们的摩尔质量在410 至1400 g/mol 围之。
图2：小鼠转基因胚胎、肢间体节,E10.5 小鼠转基因胚胎的 5 个肢间体节：EpaxialMyf5 eGFP；GFP-Alexa 488 免疫组化染色；用Desmin-Cy3 对胚胎肌肉纤维进行染色,用Hoechst Size 自上而下揭示细胞核：3.5 mm <a>,800 µm <b>。
图片来源：Aurélie Jory, CellulesSouches et Développement, Institut Pasteur, Paris,France and Imaging centre of I GBMC, IGBMC。
图3：小鼠成纤维细胞,绿色：F-Actin,FITC；红色：Tubulin,Cy5；蓝色：细胞核,DAPI。
图片来源：德国·海德尔堡·马克斯-普朗克研究所·Günter Giese博士5DNA 染色在荧光显微镜技术中,不只研究蛋白结构,核酸同样具有重要的研究意义。
有时候,必须通过检测细胞核来确定细胞的精确位置及其数量。
最常用的一种DNA 染色剂当属DAPI <4',6-二脒基-2-苯基吲哚> ,其可与DNA 双螺旋的A-T 富集区域相结合。
如果DAPI 附着到DNA 上,其荧光强度将比游离状态要高。
该染色剂受最大波长为358 nm的紫外光激发,其发射光谱非常宽,在461 nm 处达到峰值。
此外,还可对弱荧光进行RNA 结合检测。
在这种情况下,发射波长将转移至500 nm。
有趣的是,DAPI 能够穿透整个细胞膜。
因此,它可以用于固定和活细胞之中。
第二种被广泛使用的DNA 染色剂就是Hoechst 染料系列,这些染料原先都是由Hoechst AG 这家化学公司生产的。
Hoechst 33258、Hoechst 33342以及Hoechst 34580 均为双苯酰亚胺,可嵌入A-T 富集区域,因此,该系列染料很少用到。
与DAPI 相似,这三种染色剂都可受最大发射波长为455 nm的紫外光激发,而未被结合的染色剂,其最大发射波长在510–540 nm 之间。
Hoechst 染色剂还具有细胞渗透性,因此可用于活细胞或已固定的细胞中。
该染色剂与DAPI 的不同之处在于,它们的毒性较低。
碘化丙啶〔Propidium-Iodide,PI是一种不能透过细胞膜的DNA 染色剂。
由于具备上述特性,该染色剂无法进入完整的细胞中,因此,该染色剂常用于区分细胞群中的活细胞和死细胞。
此外,碘化丙啶还是一种嵌入剂,但对于不同的碱基并不存在结合的差异性。
该染色剂与核酸结合后,最大激发波长为538 nm,最大发射波长为617 nm。
未结合PI 的最大激发和发射波长和光强会更低一些。
PI 还可结合RNA,同时无需改变自身的荧光特性。
有时候为了区分DNA 和RNA,有必要使用适当的核酸酶。
不需要前期处理,吖啶橙就可以鉴别DNA 与RNA 。
吖啶橙与DNA 结合后,最大激发/发射波长为502 nm/525 nm,而与RNA 结合后,最大激发/发射波长为460 nm/650 nm。
此外,它还能够进入溶酶体等酸性区室。
在这里,阳离子染料被质子化。
在这种酸性环境下,吖啶橙由蓝色光谱中的光激发,但发射波长在橙色区域达到最大。
由于凋亡细胞具有大量被吞噬的酸性区室,因此,吖啶橙常用作此类细胞的标记物。
6区室和细胞器特异性染料在荧光显微镜技术中,往往要对溶酶体、核体等细胞区室以及线粒体等细胞器进行染色。
为此,该部分介绍了一系列可供选择使用的特异性染料。
观察线粒体最常用的方法就是利用MitoTracker®,它是一种可透过细胞的染料,包含轻度巯基化的氯甲基活性部分。
正因如此,它可与半胱氨酸残基的游离硫醇基反应,从而与基质蛋白实现共价结合。
MitoTracker® 有不同的颜色和修饰类型〔参见表1,此外,它还是Molecular Probes 的商标。
与罗丹明123 <Rh123> 或tetramethylrosamine等常规线粒体特异性染色剂不同,在用固定剂破坏膜电位后,MitoTracker®不会被洗掉。
依据线粒体染色剂,还有些染料可以标记溶酶体等酸性区室,这类染料被称为LysoTracker。
它们由连接一个荧光基团的弱碱基团组成,具有膜穿透性。
最有可能的情况是,这些碱基因质子化作用的影响而对酸性区室具有亲和性。
LysoTracker具有多种不同的颜色可供选择〔参见表1。
与溶酶体相似的区室是酿酒酵母等真菌中的液泡,这种膜密闭空间也是一种酸性环境。
如果要在荧光显微镜下观察上述区室,则要使用FM 4-64®或FM 5-95®等苯乙烯基染料。
对于蛋白质分泌实验,质网<ER> 具有重要的研究意义。
对上述区室进行染色的一种典型染料为DiOC6<3>。
该染料虽然偏好ER,但仍会结合线粒体等其他细胞器膜。