常用荧光探针小结
常见的小分子荧光探针种类
常见的小分子荧光探针种类1.引言1.1 概述小分子荧光探针是一类被广泛应用于生物领域的化学工具，通过其具有的荧光性质，可以用于生物成像、药物传递、疾病诊断等方面。
小分子荧光探针具有分子结构简单、稳定性好、探测灵敏度高等特点，在生物学研究中起着重要的作用。
小分子荧光探针的种类繁多，根据其不同的结构和功能特点，可以分为许多不同的类别。
常见的小分子荧光探针包括有机荧光探针、金属配合物荧光探针、聚合物荧光探针等。
有机荧光探针是指由有机化合物构成的荧光探针，其分子结构多样，可以通过调整结构来实现特定的探测目标。
常见的有机荧光探针包括荧光染料、荧光蛋白等。
荧光染料具有较强的荧光强度和良好的化学稳定性，可以用于细胞成像、生物传感等领域。
荧光蛋白是一类来源于特定生物体的蛋白质，其具有自身天然的荧光性质，可以通过基因工程技术进行改造和调整，广泛应用于生物研究中。
金属配合物荧光探针是指由金属离子与配体形成的荧光探针，其具有较强的荧光性能和较长的寿命。
金属配合物荧光探针具有选择性较高的特点，可以用于特定金属离子的探测和诊断。
常见的金属配合物荧光探针包括铜离子、锌离子、铁离子等的配合物。
聚合物荧光探针是指由高分子聚合物构成的荧光探针，其具有较好的溶解性和稳定性。
聚合物荧光探针可以通过调整聚合物的结构和链长来实现特定的探测需求。
常见的聚合物荧光探针包括聚合物分子探针、聚合物纳米探针等。
总之，常见的小分子荧光探针种类繁多，具有不同的结构和功能特点，可以根据具体的研究需求选择适合的荧光探针进行应用。
这些小分子荧光探针为生物学研究提供了有力的工具，有助于深入理解生命的基本过程和疾病的发生机制。
未来，随着技术的不断发展和突破，相信小分子荧光探针在生物领域的应用会得到更广泛的推广和应用。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要围绕"常见的小分子荧光探针种类"展开讨论。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将进行概述、文章结构和目的的介绍。
常用荧光探针小结
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视频：The Use of Carboxyfluorescein Diacetate Succinimidyl Ester (CFSE) to Monitor Lymphocyte Proliferation
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三、异硫氰酸罗丹明（TMRITC）
四甲基异硫氰酸罗达明，它是一种紫红色粉末，较稳定。其最 大吸收光谱为550nm，最大发射光谱620nm，呈橙红色荧光，与FITC 的黄绿色荧光对比清晰，与蛋白质结合方式同TITC。它可用于双标记 示踪研究。
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Endothelial cells under the microscope. Nuclei are stained blue with DAPI, microtubles are marked green by an antibody and actin filaments are labelled red with phalloidin.
性状多年不变，室温下也能保存两年以上。异构体I、II均 能与蛋白质良好结合，但异构体I的荧光效率更高，与蛋白 质的结合也更稳定。 FITC的最大吸收光谱为490----495纳 米，最大发射光谱为520-530nm，呈明亮的黄绿色荧光。 FITC含有异硫氰基 ， 在碱性条件下能与IgG的自由氨基 （主要是赖氨酸的-氨基）形成荧光抗体结合物。
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五、溴化乙锭
详见第四节“应用于核酸检测的荧光探针技术”
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六、DAPI （ 4‘,6-diamidino-2-phenylindole）
DAPI was first synthesised in as part of a search for drugs to treat trypanosomiasis. Although it was unsuccessful as a drug, further investigation indicated it bound strongly to DNA and became more fluorescent when bound.
荧光探针的研究及应用
荧光探针的研究及应用随着科技的不断发展，荧光探针逐渐成为生命科学研究领域中不可缺少的重要工具。
荧光探针是一种能够发射出荧光信号的分子，在分子生物学、生物医学和化学生物学等领域中有着广泛的应用。
它们可以被用来研究细胞内的分子相互作用、识别生物分子、分析细胞功能，并可以在体内用作活体成像和药物筛选的工具。
本文将简要介绍荧光探针的基本原理、常见的荧光探针类型和其在生物学研究中的应用。
一、荧光探针的基本原理荧光探针的基本原理是荧光共振能量转移（FRET），其通过将荧光分子与生物分子（生物样品）耦合，使两者之间发生相互作用，从而产生能量转移。
FRET 能量转移是从能量接受者的激发态到另一个分子的荧光染料的发射态的一种非辐射性能量转移。
在FRET中，激发荧光染料的光子会被共振耦合到另一个染料的激发态，从而使其发出荧光光子。
这样，在激发荧光染料的时候，可以用荧光染料的荧光光子来检测另一个染料的存在和位置。
荧光探针对于荧光光子的发射特征和其它的生化参数是很敏感的，所以它们可以被用来探测各种细胞和分子。
二、常见的荧光探针类型1. 荧光染料：荧光染料是最常见的荧光探针类型之一，它们有着广泛的应用，可以被用来标记蛋白质、核酸等生物分子。
常见的荧光染料包括荧光素、草铵膦、偶氮染料等。
2. 荧光蛋白：荧光蛋白是一种具有自发荧光性质的蛋白质，其最早源自于水母Aequorea victoria。
荧光蛋白可以用来跟踪胞内或胞外的重要过程，如蛋白质、核酸合成、信号传递等。
3. 量子点：量子点是一种半导体纳米粒子，具有窄的发射光谱、强的光稳定性和较大的荧光量子产率。
这些特点使得量子点成为新一代高亮度及高灵敏度的荧光探针。
三、荧光探针在生物学研究中的应用荧光探针广泛地应用于细胞内信息传递、化学生物学、生物传感、药物筛选和临床诊断等方面。
以下为举几个常见的案例：1. 细胞内信息传递：荧光探针可被用于研究细胞内信号转导、磷酸化和蛋白质相互作用等过程。
荧光探针的原理及应用
荧光探针的原理及应用1. 荧光探针的定义荧光探针是一种用于检测分子或离子存在和活动的化学试剂。
它们基于荧光现象，通过发射和吸收特定波长的光来揭示目标分子的存在和特性。
荧光探针已成为生物学、药物研究和环境监测等领域中常用的工具。
2. 荧光探针的原理荧光探针的原理基于以下几个方面：2.1 发射和吸收光荧光探针能够吸收特定波长的光能，激发其电子到较高能级。
随后，这些电子以非辐射的方式退回到基态，并且在这个过程中会发射一个较长波长的荧光光子。
2.2 荧光强度与浓度的关系荧光探针的荧光强度与其所探测物的浓度成正比关系，利用这种关系可以定量地测量目标物。
2.3 荧光寿命荧光探针的荧光寿命是指其从较高能级退回到基态所需的时间。
不同的荧光探针具有不同的荧光寿命，可以利用这个特性来区分不同的物质。
3. 荧光探针的应用荧光探针在许多领域都有广泛的应用，以下是一些常见的应用：3.1 生物分子检测荧光探针可以用于检测生物分子，如蛋白质、核酸和糖类等。
通过将荧光探针与目标分子结合，可以通过测量荧光强度或荧光寿命来研究生物分子的结构和功能。
3.2 细胞成像荧光探针可以用于细胞成像，通过标记特定的细胞结构或代谢物，可以实现对细胞内过程的实时观察。
这在生物学和医学研究中具有重要意义。
3.3 药物筛选荧光探针可以用于药物筛选和评价。
通过将荧光探针与药物结合，可以测量药物对目标分子的影响，从而评估药物的活性和选择性。
3.4 环境监测荧光探针可以用于环境监测，例如检测水中的污染物或土壤中的重金属。
通过选择适合的荧光探针可以实现快速和敏感的分析。
3.5 医学诊断荧光探针可以用于医学诊断。
例如，在癌症诊断中，可以利用荧光探针来检测肿瘤标记物，从而早期发现和诊断肿瘤。
4. 荧光探针的发展趋势随着科学技术的不断进步，荧光探针的研究也在不断发展。
以下是一些目前的研究方向：4.1 高灵敏度和高选择性研究人员致力于开发具有更高灵敏度和更高选择性的荧光探针，以实现更准确和可靠的检测。
荧光探针在生物医学领域中的应用及优势分析
荧光探针在生物医学领域中的应用及优势分析引言：生物医学领域的研究和应用需借助各种工具和技术来实现目标。
荧光探针作为一种常用的工具，在生物医学研究和临床应用中发挥着重要的作用。
本文将介绍荧光探针在生物医学领域中的应用，并分析其优势。
一、荧光探针在生物分子检测中的应用1. 荧光染料的标记荧光探针可以与生物分子结合，通过标记荧光染料实现生物分子的可视化检测。
例如，荧光标记的抗体可以用于检测特定蛋白质在细胞或组织中的表达情况。
通过观察荧光信号的强度、位置和分布，可以了解生物分子在生物体内的功能和变化。
2. 荧光探针的靶向性荧光探针可以通过特定的结构或配体具有靶向性，可以选择性地与生物体内的特定分子相互作用。
靶向性荧光探针可以用于检测疾病标志物、药物递送和肿瘤成像等领域。
例如，癌症标志物HER2在乳腺癌中的过表达，可以利用荧光标记的抗体探针进行早期诊断和治疗监测。
3. 荧光探针在基因组学研究中的应用荧光探针可以通过与DNA或RNA序列特异性结合，实现基因组学研究的目的。
荧光原位杂交( FISH)技术利用荧光探针可以检测染色体异常和基因突变。
此外，荧光探针还可用于探测基因表达、基因转录和蛋白质交互作用等方面的研究。
二、荧光探针在细胞成像中的应用1. 细胞器标记与成像荧光探针可以标记细胞器，如线粒体、内质网和高尔基体，通过荧光成像显示细胞器的形状、位置和功能。
这对于研究细胞的生理和病理过程非常有价值。
荧光探针的高选择性和灵敏性使得细胞器可以在活细胞中实时观察，从而深入了解细胞的内部结构和功能。
2. 荧光探针在细胞信号传导中的应用细胞信号传导是细胞内外相互作用的重要过程。
荧光探针可以用于研究钙离子、ROS（活性氧化物种）和其他重要小分子信号分子在细胞内的浓度和动态变化。
通过荧光成像和定量分析，可以揭示细胞内信号通路的调控机制。
三、荧光探针的优势分析1. 高灵敏度和高选择性荧光探针具有高灵敏度和高选择性，可以通过荧光信号变化准确检测生物分子的存在和浓度变化。
荧光探针
荧光分子探针的结构
荧光分子探针通常由三部分组成：
Fluorephore Spacer
识别基团（receptor） hv
荧光基团（fluorophore）
连接体部分（spacer）
F
S
Receptor R
Analyte
strongly fluorescent
荧光探针
什么是荧光探针？
荧光探针就是以荧光物质作为指示剂,并在一定波长 光的激发下使指示剂产生荧光,通过检测所产生的荧光实 现对被检测物质的定性或者定量分析。
荧光探针受到周围环境的影响，使其发生荧光发射 发生变化，从而使人们获知周围环境的特征或者环境中 存在的某种特定信息。
荧光低 不需预处理 不受外界电磁场影响 远距离发光
Thanks for attention
经典分子信标结构
分子信标在生物分子检测中的应用
实时监测聚合酶链反应 基因变异的检测 分子信标生物传感器 活细胞中RNA的检测 DNA与蛋白质相互作用研究
展望
随着荧光探针技术的不断发展和完善,必然会给目前 较为热门的基因组学、蛋白质组学、生物芯片以及等 药物作用机制等领域带来新的发展契机，提供非常有 价值的方法和信息。
识别基团决定了探针分子的选择性和特异性，荧光基 团则决定了识别的灵敏度，而连接体部分则可起到分 子识别枢纽的作用。
荧光基团和识别基团二者连接在同一个共轭体系中，荧 光基团是该体系中最基本的组成部分，一般为芳香族的 稠环化合物，其目的是将分子识别转换成不同形式的荧 光信号，如荧光强度的增强或减弱、荧光寿命的变化、 光谱的移动等。识别基团是为了实现这一选择性识别而 合成的探针结构单元，是决定荧光分子探针和被检测体 结合的灵敏度与选择性的部分，通常也称为受体。
光催化反应中的荧光探针分析
光催化反应中的荧光探针分析光催化反应是一种通过光能激发催化剂催化反应的过程。
这种反应具有高效、环保等特点，因此在环境净化、新能源等领域得到了广泛应用。
而荧光探针则是一种能够发光的分子，并且能够响应化学或生物系统中的变化的探测剂。
在光催化反应中，荧光探针可以作为一种高灵敏度的检测手段，发挥重要的分析作用。
本文将从荧光探针的种类、合成及应用三个方面，探讨荧光探针在光催化反应中的分析应用。
一、荧光探针的种类荧光探针具有很多种类，广义上包括有机和无机两大类。
具体而言，有机荧光探针包括荧光染料、荧光单体、荧光分子印迹、荧光表面增强剂、量子点等；无机荧光探针则包括氧化锌、钨酸、氧化钛等。
在光催化反应中，选择哪种荧光探针需要考虑具体催化剂、反应体系、分析条件等多个因素。
因此，在设计荧光探针方案时，需要综合考虑多方面因素，以得到最佳的分析效果。
二、荧光探针的合成荧光探针的合成方法主要有两种：一种是单分子方法即将荧光染料或其他反应物质直接掺入到系统中；另一种是大分子方法，即将荧光染料或其他反应物质与聚合物相结合以形成大分子复合材料。
其中，大分子方法可以提高荧光探针的稳定性，同时也可以增强荧光信号。
3、荧光探针在光催化反应中的应用荧光探针在光催化反应中的应用主要是通过监测反应物的变化来确定反应的进行情况。
具体而言，荧光探针可以用于分析激发电子、碳酸盐、氧化还原、氧化电位等多个反应体系。
举个例子，荧光探针可以通过C-H键（碳-氢键）的裂解来定量检测紫外线下的光催化反应。
此外，由于荧光探针具有高灵敏度和高选择性，因此在水中放置荧光探针后，可以清晰观察反应物质的逐渐消失，进而得出反应速率。
结语：总之，在光催化反应中，荧光探针因其灵敏度高、选择性好等特点，可以作为一种重要的分析手段，对反应过程进行监测与分析。
当然，荧光探针的选择与合成同样也是关键的步骤之一，必须根据实际需求和具体条件来进行优化。
随着科技的不断发展，相信荧光探针将有更广泛的应用前景。
荧光探针分类
荧光探针分类
荧光探针是一种用于生物学研究的重要工具，它可以通过荧光信号来标记和检测生物分子的存在和活动。
根据其结构和应用，荧光探针可以分为多种类型。
第一种类型是荧光染料。
荧光染料是一种具有荧光性质的有机分子，可以通过与生物分子结合来标记和检测它们。
常见的荧光染料包括荧光素、罗丹明、乙酰胆碱等。
荧光染料具有灵敏度高、稳定性好、光谱范围广等优点，因此被广泛应用于生物学研究中。
第二种类型是荧光蛋白。
荧光蛋白是一种天然存在的蛋白质，具有荧光性质。
它们可以通过基因工程技术进行改造，使其具有更好的荧光性能和特异性。
常见的荧光蛋白包括绿色荧光蛋白、红色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等。
荧光蛋白具有标记特异性高、无毒性、可重复使用等优点，因此被广泛应用于细胞和分子生物学研究中。
第三种类型是荧光探针。
荧光探针是一种具有特定结构和功能的分子，可以通过与生物分子结合来检测其存在和活动。
常见的荧光探针包括荧光酶、荧光标记核酸探针、荧光标记抗体等。
荧光探针具有灵敏度高、特异性好、可定量检测等优点，因此被广泛应用于生物学研究和临床诊断中。
荧光探针是一种重要的生物学工具，可以通过荧光信号来标记和检测生物分子的存在和活动。
根据其结构和应用，荧光探针可以分为
荧光染料、荧光蛋白和荧光探针三种类型。
不同类型的荧光探针具有不同的优点和适用范围，研究人员可以根据实际需要选择合适的荧光探针进行研究。
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ICC/IF image of ab64503 stained human HeLa cells. The cells were methanol fixed (10 min), permabilised in 0.1% PBS-Tween (20 min) and incubated with the antibody (ab64503, 1µg/ml, FITC conjugated (green)) for 1h at room temperature. 1% BSA / 10% normal goat serum / 0.3M glycine was used to block non-specific protein-protein interactions. Alexa Fluor® 594 WGA was used to label plasma membranes (red). DAPI was used to stain the cell nuclei (blue).
常用荧光探针小结
一、异硫氰酸荧光素（Fluorescein isothiocyanate, FITC） FITC有两种异构体，性质稳定，低温下干燥保存，其
性状多年不变，室温下也能保存两年以上。异构体I、II均 能与蛋白质良好结合，但异构体I的荧光效率更高，与蛋白 质的结合也更稳定。 FITC的最大吸收光谱为490----495纳 米，最大发射光谱为520-530nm，呈明亮的黄绿色荧光。 FITC含有异硫氰基 ， 在碱性条件下能与IgG的自由氨基 （主要是赖氨酸的-氨基）形成荧光抗体结合物。
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Confocal image of double immunostaining for Akt in hippocampal CA1 pyramidal neurons. Section is shown from a normal rat. The red color derived from lissamine rhodamine conjugated secondary antibody represents MAP2, the green color derived from fluorescein indicates the labeling of Akt. Yellow represents overlay of red and green. Nhomakorabeaa
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Exitation λmax: 495 nm; Emission λmax: 519 nm; Solvent pH:8.00
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Immunocytochemistry/Immunofluorescence-alpha Tubulin antibody [DM1A] (FITC) (ab64503)
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Detection of α-tubulin in A549 cells demonstrates use of rhodamine-labeled secondary antibody. Cells were probed with a mouse anti-α-tubulin primary antibody (0.4µg/mL) and Rhodamine-goat anti-mouse secondary antibody (2µg/mL). Nuclei were labeled with Hoechst Dye. Images were acquired by fluorescence microscopy. A. Fluorescence image shows a delicate network of α-tubulin (pseudo-colored green) located exclusively in the cytoplasm. B. Nuclear counterstain with Hoechst Dye (pseudo-colored blue) C. Merged image.
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视频：The Use of Carboxyfluorescein Diacetate Succinimidyl Ester (CFSE) to Monitor Lymphocyte Proliferation
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三、异硫氰酸罗丹明（TMRITC）
四甲基异硫氰酸罗达明，它是一种紫红色粉末，较稳定。其最 大吸收光谱为550nm，最大发射光谱620nm，呈橙红色荧光，与FITC 的黄绿色荧光对比清晰，与蛋白质结合方式同TITC。它可用于双标记 示踪研究。
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二、荧光素酯
酯酶
Carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester (CFDA-SE) is a cell permeable dye generally used in animal cell proliferation research. CFDASE enters cells by diffusion and is cleaved by intracellular esterase enzymes to form an amine-reactive product, CFSE. This product produces a detectable fluorescence and covalently binds to intracellular lysine residues and other amine sources.
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四、罗丹明200
AC41323-0010
RB200，也称丽丝胺罗丹明B 无定形褐红色粉末，不溶于水，易溶于酒精 和丙酮，性质稳定，可长期保存，最大吸收光谱为570nm，呈明亮的橙色荧 光，因与FITC的黄绿色有明显区别，故被广泛用于对比染色或用于两种不同 颜色的荧光抗体的双重染色。
标 记 方 法 方法：取1g RB200及五氯化磷（PCL5）2g放乳钵中研磨5min （在毒气操作橱中），加10ml无水丙酮，放置5min，随时搅拌，过滤，用所 得溶液进行结合。将每亳升血清用1ml生理盐水及1ml碳酸盐缓冲液 （0.5mol/L，pH9.5）稀释，逐滴加入0.1ml RB200溶液，随加随搅拌，在04℃继续搅拌 12-18h。