
江蘇先豐納米材料科技有限公司

已認(rèn)證
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近幾十年來,,熒光染料及其衍生物在材料,、生物、醫(yī)學(xué),、太陽能利用等方面取得了很多突破性進(jìn)展,,引起了科學(xué)界的持續(xù)關(guān)注。有機(jī)小分子熒光染料作為應(yīng)用最廣泛的熒光染料之一,,被應(yīng)用于細(xì)胞成像,、分子探針和藥物輸送系統(tǒng)等領(lǐng)域。
從今年開始,,先豐納米在以往熒光納米材料(量子點(diǎn),、金銀銅納米簇、近紅外二區(qū)熒光染料等)的基礎(chǔ)上,,擴(kuò)充了有機(jī)熒光染料系列產(chǎn)品,,為生物醫(yī)學(xué)研究提供更有力支撐。
本期小豐整理了熒光染料的相關(guān)信息以及上新的產(chǎn)品類型,,一起看下吧~
一,、熒光染料發(fā)光原理
熒光染料是指在可見光范圍內(nèi)能強(qiáng)烈吸收,并輻射出熒光的染料,。它是一種光致發(fā)光現(xiàn)象,,當(dāng)紫外光或某種光照射到熒光物質(zhì)上時(shí),該物質(zhì)就會(huì)吸收與其特征頻率相一致的能量,,從基態(tài)躍遷到能量較高的激發(fā)態(tài),,隨后通過輻射躍遷釋放能量(熒光),且發(fā)射光波長(zhǎng)大于吸收光波長(zhǎng)(斯托克斯位移),。
二,、熒光染料分類
熒光染料根據(jù)其發(fā)光-構(gòu)效關(guān)系可以分為“電子離域型”和“電荷轉(zhuǎn)移型”兩類。
常見的“電子離域型”染料包括羅丹明,、熒光素,、菁染料和Bodipy等,“電荷轉(zhuǎn)移型”染料包括1,8-萘酰亞胺,、香豆素,、NBD和??嗪類染料等。
這些染料在結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)上存在明顯差異,。例如,,“電子離域型”染料具有窄的吸收和發(fā)射峰,、小的斯托克斯位移、高的摩爾消光系數(shù)和量子產(chǎn)率,,且對(duì)溶劑極性不敏感,;而“電荷轉(zhuǎn)移型”染料則展示出與“電子離域型”染料不同的特性。
正是這些性質(zhì)的差異,,使得各種染料能夠適用于不同的熒光成像研究目的,,并在各自的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮其特有的優(yōu)勢(shì)。
三,、常用的有機(jī)熒光染料
目前常用有機(jī)熒光染料主要包括花菁染料,、熒光素、羅丹明熒光染料,、香豆素類等,。
花菁類
花菁類染料(Cyanine,簡(jiǎn)寫Cy)是一類常見的熒光染料,?;ㄝ既玖峡梢耘c特定的蛋白質(zhì)/抗體結(jié)合,生成靶向重組熒光探針,,在不同的動(dòng)物模型中結(jié)合并追蹤蛋白質(zhì)/細(xì)胞,,此外,它們也常用于生物篩選,、蛋白免疫印跡,、生物醫(yī)學(xué)顯影、小動(dòng)物體內(nèi)成像等,。
花菁染料存在一個(gè)強(qiáng)的共振結(jié)構(gòu),,電荷位于發(fā)色團(tuán)的尾端,,改變兩個(gè)氮原子之間共軛鏈的長(zhǎng)度可以顯著改變花菁的吸收和光射光譜,。研究發(fā)現(xiàn),橋鏈長(zhǎng)度和兩端的發(fā)色團(tuán)直接控制著染料的吸收峰和發(fā)射峰值,,從而讓Cy系列染料可以覆蓋從紫外到遠(yuǎn)紅外的幾乎所有常用熒光譜帶,。
目前最為常用的花菁染料是吲哚菁綠 (ICG),該染料具有近紅外吸收和發(fā)射的性質(zhì),。此外花菁類染料也包括Cy3,、Cy3.5、Cy5,、Cy5.5,、Cy7和Cy7.5,這些染料大多具有低水溶性,。它們?cè)谶M(jìn)行生物分子標(biāo)記時(shí),,通常先溶解在有機(jī)溶劑中,,然后再加入含有生物分子的溶液中。
熒光素
熒光素類(Fluorescein)是人類合成的第一批熒光染料,,研究得非常充分,,1871年Adolf von Baeyer就化學(xué)合成制備出了熒光素。
熒光素具有極強(qiáng)的熒光和鮮艷的顏色,,在分析領(lǐng)域,,熒光素是一種重要的熒光試劑。熒光素雖然易溶于水,,但是與細(xì)胞膜脂也有很好的親和性,,易于滲透到細(xì)胞中,用于生物成像,。
熒光素在熒光探針領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,。當(dāng)熒光素作為熒光探針連接到蛋白質(zhì)上時(shí),蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化將引起熒光素所處微環(huán)境的變化,,從而使得其光譜性質(zhì)發(fā)生變化,,因此可利用熒光素光譜位置、強(qiáng)度和熒光壽命的變化來檢測(cè)蛋白質(zhì)的構(gòu)型變化,。
常見的熒光素衍生物包括異硫氰酸熒光素(FITC),、羧基熒光素、5/6-羧基熒光素琥珀酰亞胺酯,、脒基熒光素(FAM)和二乙酸熒光素,。
羅丹明
熒光素和羅丹明都屬于氧雜蒽染料,自首次合成以來在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,。
相對(duì)于熒光素染料,,羅丹明的熒光具有更好的pH穩(wěn)定性,并且胺化染料更容易結(jié)構(gòu)多樣化,,從而得到更多不同激發(fā)/發(fā)射波長(zhǎng)的熒光染料,,因此羅丹明類染料有更多的選擇,很多染料有比熒光素波長(zhǎng)更長(zhǎng)的熒光,,是熒光素類染料的有力補(bǔ)充,。
和熒光素類似,羅丹明在水溶液中具有較高的熒光量子產(chǎn)率,,結(jié)構(gòu)易于修飾,,可制備合成多種類型的熒光探針,用于檢測(cè)離子,、生物小分子和酶等,。羅丹明的吸收和發(fā)射波長(zhǎng)均在530nm以上,通過分子修飾可將吸收和發(fā)射光譜進(jìn)一步紅移至近紅外區(qū),并且水溶性和生物兼容性較好,,廣泛應(yīng)用于生物成像,。
羅丹明6G、110,、123以及羅丹明B是使用最廣泛的羅丹明染料的類型,,近幾年也發(fā)展出各種新型的羅丹明衍生材料,均得到了廣泛的研究,。
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,,熒光染料在生命科學(xué)研究中具有越來越廣泛的應(yīng)用前景,醫(yī)學(xué)界“熒光調(diào)色盤”中的色彩也逐漸豐富了起來,。
迄今為止,,研究者已經(jīng)開發(fā)了許多種類的熒光材料,包括有機(jī)染料,、熒光蛋白,、半導(dǎo)體量子點(diǎn)、金屬絡(luò)合物,、納米熒光材料(碳納米熒光材料,,金納米熒光材料,硅納米熒光材料等),、熒光聚合物(熒光超分子聚合物材料)等,。
先豐納米將根據(jù)客戶需求不斷研發(fā)各類熒光材料,深耕細(xì)作,,開拓創(chuàng)新,,為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域點(diǎn)亮“璀璨星光”。
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