D-荧光素(D-Luciferin)是荧光素酶(Luciferase)的常用底物,普遍应用于整个生物技术领域,特别是体内活体成像技术。其作用机制是在ATP和荧光素酶的作用下,荧光素(底物)能够被氧化发光。当荧光素过量时,产生的光量子数与荧光素酶的浓度呈正相关性。将携带荧光素酶编码基因(Luc)的质粒转染入细胞后,导入研究动物如大、小鼠体内,之后注入荧光素,通过生物发光成像技术(BLI)来检测光强度变化,从而实时监测疾病发展状态或药物的治疗功效等。也可以利用ATP对此反应体系的影响,根据生物发光强度的变化来指示能量或生命体征。
中文别名(Chinese synonym) | D-荧光素钾盐 |
英文别名(English synonym) | (S)-4,5-Dihydro-2-(6-hydroxy-2-benzothiazolyl)-4-thiazolecarboxylic acid potassium salt; D-Luciferin firefly, potassium salt |
CAS号(CAS NO.) | 115144-35-9 |
分子式(Formula) | C11H7N2O3S2 K |
分子量(Molecular weight) | 318.42 g/mol |
外观(Appearance) | 淡黄色粉末 |
溶解性(Solubility) | 易溶于水(60 mg/mL) |
纯度(Purity)(HPLC) | >99% |
1、使用D-荧光素产品探究肿瘤药物活体水平药效学评价。
肺部肿瘤形成和远处转移的生物发光信号和通过 BLI 量化肿瘤中的信号。
-25~-15℃干燥避光储存,有效期1年。
Q:荧光虫荧光素( Firefly Luciferin)、甲虫荧光素( Beetle Luciferin)和 D-Luciferin 有区别吗?
A:无区别。三者仅仅是不同公司在命名上的差异,均是化合物 (S)-2-(6-Hydroxy-2-benzothiazolyl)-2
-thiazoline-4-carboxylic acid
Q:该系列产品主要用于哪些应用?
A:除用于活体成像外,荧光素类产品还用于荧光素酶参与的其他应用中,如 体外报告基因检测、微生物/病毒监测、焦磷酸测序等
Q:荧光素钠盐和 D-荧光素钠盐的区别?
A:荧光素钠盐:可用于细胞通透性检测,通过检测 OD490 处吸光度值测定 颜料的通透性。 D-荧光素钠盐:用于活体成像和报告基因系统,通过冷发光模块检测,不 需要激发光激发。
Q:荧光素钾盐、钠盐、自由酸区别?
A:三者的区别主要在于: 1)溶解性:盐形式易溶于水,其中钾盐溶解度为 60mg/ml,钠盐溶解度为 100mg/ml。自由酸不易溶于水,可用碳酸氢钠溶液弱碱调节溶解,其 在甲醇中的溶解度为10mg/ml,DMSO 中溶解度为 50mg/ml。 2)毒性方面:盐形式在使用过程中较方便,尤其是在体内成像实验中, 因其能够溶解在水中,反应毒性也会更小些(荧光素是一种由苯丙噻唑和 噻唑羧酸基团组成的低分子量有机化合物,有低毒性)。3)使用效果:无明显差异。在体内实验研究中,选用钾盐使用率较高。
Q:荧光素的纯度对实验有成影响吗?
A:有影响。99%以上的纯度较好。对于 99%纯度的荧光素,有 1%的固体杂质。若是这 1 g 的杂质溶 解在 25ml 的缓冲液中(该稀释比例是进行活体成像实验的标准稀释方法),此时杂质的浓度为 0.4 g/L。假 设杂质的分子量为 1000 g/mol,那么杂质的物质的量浓度为 400 μM,该浓度可能会抑制细胞内某些酶的作 用,并且有可能降低实验效果或对动物产生伤害。
Q:产品稳定性如何?
A:粉末避光保存于-20 或-70℃,有效期至少 1 年。
Q:活体成像底物作用原理?
A:D-荧光素(D-Luciferin)是荧光素酶(Luciferase)的常用底物。其作用 机制是在 ATP 和荧光素酶的作用下,荧光素(底物)能够被氧化发光。当 荧光素过量时,产生的光量子数与荧光素酶的浓度呈正相关性。2、天然腔肠素(Coelenterazine native)是海肾荧光素酶(Rluc)和 Gaussia 荧光素酶(Gluc)等多种荧光素酶的作用底物。
Q:推荐仪器?多功能酶标仪能用吗?
A:推荐仪器:1、具有生物化学发光检测模块。荧光素产生的光可以被光度计或闪烁计数器检测。常见的活体成像仪器:如 IVIS® Lumina 小动物活体成像系统,德国 Bruker 公司的 In-Vivo Xtreme 多模式小动物活体成像仪。2、多功能酶标仪:需要和仪器厂家确认是否具体生物化学发光检测模块(注: 不能用荧光显微镜。)
Q:荧光素是能进入细胞膜吗?
A:荧光素是小分子,水溶性和脂溶性都非常好,很容易穿透细胞膜和血脑屏障
Q:尾静脉注射和腹腔注射哪个好?
A:都可以的。腹腔注射扩散较慢,持续发光长;静脉注射,扩散快,但发光持续时间很短。
Q:100mg可以注射几只小鼠?
A:腹腔注射(i.p.),按照150 mg/kg的荧光素/体重浓度进行注射,20g的C57小鼠为例,每只小鼠检测一次的用量:150 mg/kg×20g=3mg,100mg÷3mg=33只。仅供参考,具体的用量以试剂为准,未加损耗情况。
Q:D-荧光素钾盐,对动物有毒副作用吗?
A:一般情况下,D-荧光素钾盐不会对动物产生毒副作用。
Q:荧光素钾盐,分解率是多少?
A:没有该信息。
Q: 荧光素氧化发光的过程需要镁离子和ATP,D-荧光素钾盐做体外成像的话,ATP和镁离子怎么满足呢?体外推荐用蒸馏水溶解钾盐。
A: 该产品体外成像,所需的ATP和镁离子,1.需要通过细胞培养基来实现。所以需要添加了ATP和镁离子的细胞培养基来稀释探针;2.细胞内本身也含有一定量的ATP和镁,可以促进反应。大部分情况下,细胞含有的ATP和镁是足够进行D-荧光素盐的反应的,但细胞种类不同,含量也不一样。可以先尝试培养基不加额外的ATP和镁,正常做一下,看看效果。
Q:底物的激发波长和发射波长?
A:化学发光,无需激发波长。萤火虫荧光素检测波长是 560nm。海肾荧光素 检测波长是 465 nm。
Q:底物可以进入活细胞中吗?
A:可以通过血脑屏障,胎盘屏障和血液测试屏障,也可以进入活细胞。
Q:荧光素类注射方式和用量?
A:下面建议浓度来源于文献:1)注射方式:可通过腹腔注射或尾静脉注射 2)注射量:科学的方法是根据动力学曲线评估注射剂量。建立最初尝试注射剂量 为:150mg 底物/kg 小鼠体重。因此,购买量可按照上述方法计算:若 10 只小鼠,22 -25g,则需要底物 33 -37.5mg 。
Q:荧光素的发光特性如何?
A:荧光素腹腔注射老鼠后约 3 min 后,能够表达荧光素酶的细胞开始发光,10 min 后强度达到稳定的最高点,在最高点持续约 10 - 15 min 后开始衰减,可在注射后 10 -15 min 内检测。仅供参考,建议预实验建立荧光素酶 动力学曲线,从而确定最高信号检测时间和信号平台期
Q:活体成像实验,无效果的原因?
A:成功进行活体成像实验需要以下条件:目的组织或细胞表达荧光素酶基因;荧光素底物注射成功; 依赖于发光部位的组织厚度。若实验不成功,可从上述因素查找,荧光素酶基因是否表达,荧光素底物是否未正确注射,及发光部位较深等
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