D-Luciferin, Potassium Salt D 荧光素钾盐
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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(见下图)。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。

FAQ

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 D-荧光素钠盐的区别?

A:荧光素钠: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 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) 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。

QD-荧光素钾盐,对动物有毒副作用吗?

A:一般情况下,D-荧光素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

Q:荧光素钾(钠)盐溶液如何配制?必须用不含钙离子和镁离子的 DPBS 溶解吗?

A:1、下面建议浓度来源于文献:

1)储备液(体外实验用) 浓度 100mM,约相当于 30mg/mL。用无菌蒸馏水溶解。 建议:现配现用,若无条件,可分装保存。 长期保存可能会导致信号衰 减。

2)1×工作液(体外实验用) 浓度 0.5mM,约相当于 150ug/mL。用预热的培养基稀释储存液至 1×。建议:现配现用,若多余,则舍弃。不建议再次使用。

3)15mg/mL 储存液(动物实验用)不含钙离子和镁离子的 DPBS 溶解(因为一方面,钙镁离子通常对胰酶活 性有影响;另外一方面在活体成像实验时,Mg2+是催化荧光素底物氧化的 重要因素,而Ca2+是和腔肠素底物氧化有关的离子),混匀。0.22μM 滤器 过滤除菌。 建议:现配现用,长期保存可能会导致信号衰减。

  1. 除了 DPBS 外,还可以用其他缓冲液溶解荧光素底物,如生理盐水 Nacl 等。原则上避免溶液中的阳离子对实验造成影响。可参考相关文献操作。

Q: 为什么双荧光素酶报告基因实验需要裂解细胞,但是用荧光素钾盐和钠盐进行细胞实验不需要裂解细胞?

A: 1、荧光素酶是表达在细胞内,是一种不存在于人类物种的水解酶(所以本底很低),它不能透膜。荧光素酶的底物是环状小分子,是疏水的,因而可以透膜的,因此只要存在荧光素酶表达,那必然是外源的,那么将底物加到细胞培养基中或打到体内均能得到信号。

2、报告基因体外检测需要细胞裂解是为了避免细胞转染异质性、底物渗透不均匀和信号不均一而强行匀质化的做法。体外报告基因检测是一个定量且灵敏度很高的实验,报告基因检测需要ATP和氧气的存在,裂解细胞是需要把表达的荧光素酶完全释放出来,能够有更好的反应,因为细胞内的氧气含量有限,如果不裂解,会导致信号一定程度的降低(有的裂解液也做了一些优化,比如额外加了ATP以提高信号等)。因此报告基因体外检测裂解细胞能够有更好的信号;

3、活体成像,检测仪器功率大,能够透过皮肤,细胞,有更强的穿透力,因此可以不用裂解细胞就可以检测到很强的荧光信号,另外活体成像检测相对比较粗糙。

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