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。
关于钙离子荧光探针的介绍
关于钙离子荧光探针的介绍前面我们介绍了荧光指示剂法可以将Ca2+检测的实验与其他技术结合使用，如可以与流式细胞仪、荧光分光光度计、或者荧光显微镜进行联合检测。
紫外光型主要包括Quin-2、Indo-1、Fura-2等，数量较少，可见光型数目较多，包括Fluo-3、钙黄绿素、Rhod-2等。
荧光指示剂根据测光原理和数据处理的性质又可以分为比值型和非比值型两种类型。
其中Fura-2、Benzothiaza、Indo-1和BTC等系列属于比值型,化学荧光指示剂大都为非比值型染料。
虽然比值型荧光染料较少，但应用广泛，下面介绍几种典型的荧光染料的特点：Fura-2 属于双波长激发指示剂，其激发特性与Ca2+浓度有关，当介质中没有Ca2+时，其激发峰为380nm，当与钙结合时，激发峰向短波方向340nm处移动，最后分别以340nm、380nm 激发,得到发射光的比例，这种比例与细胞内Ca2+浓度成正比例的关系，这种染料可以减少染料负载，增强结果的准确性。
Fura-2与双波长显微荧光分光光度计联用可以测量单细胞内Ca2+的浓度，与流式细胞仪联用可以测定细胞悬液的Ca2+的浓度，与荧光分光光度计联用测量单细胞内及细胞悬液钙离子的浓度，因为其结果准确，而且不易被漂白，所以是广泛使用的指示剂。
Indo-1也是一种双波长发射指示剂，单波长激发（340nm）和双波长发射（405nm和506nm）,也可以用荧光比率来反应细胞内Ca2+的浓度。
它的优点与Fura-2相似，但其漂白作用明显，应用时应该尽量减小狭缝宽度和尽量减少激发光照射时间。
目前最新的荧光指示剂是第三代荧光指示剂Fluo-3,是典型的单波长指示剂，激发波长位于可见光范围内。
最大吸收峰位于506 nm,最大发射波长是526 nm，Fluo-3与Ca2+结合后其荧光强度比游离时高出40倍左右，从而避免了细胞自身的荧光干扰，作为长波长指示剂，Fluo-3可以用作激光共聚焦成像研究，或者与其他荧光指示剂钙离子荧光探针Fura-2，AM，21020钙离子荧光探针Indo-1，AM，21030Fura-8，AM【也称Fura-6】，AM，21055Fura-2和Indo-1的荧光检测在适当的条件下通过监测比值型荧光指示剂的波长变化与细胞内游离的Ca 2+浓度的变化关系来检测Ca 2+浓度是一项出色的技术，我们可以通过观察Fura-2在300 nm至400 nm之间的吸收位移来检测钙离子浓度（同时以约510 nm的固定发射波长）。
药物化学中的荧光探针研究
药物化学中的荧光探针研究荧光探针是一种使用荧光作为信号输出的化合物，广泛应用于生物与药物化学领域。
它的独特性质使得荧光探针成为了研究药物分子的活性、相互作用、分布和代谢等方面的重要工具。
在本文中，我们将探讨药物化学中荧光探针的研究进展、应用领域以及未来发展趋势。
一、荧光探针的研究进展荧光探针的研究始于上世纪20年代，随着科学技术的提高和应用需求的增加，研究人员对荧光现象的理解逐渐深入，荧光探针的设计和合成也得到了极大的发展。
目前，已经有许多种类的荧光探针被应用于药物化学研究。
1. 荧光染料类探针荧光染料类探针是最常见的一类荧光探针，其具有良好的光稳定性和荧光效率。
这种探针一般由荧光染料和特异性药物结构组成。
通过与靶分子的相互作用，荧光染料的荧光特性会发生明显的变化，从而实现对药物分子的直接检测。
2. 荧光化学传感器类探针荧光化学传感器类探针可用于检测生物体系中的离子、分子和代谢产物等。
这类探针具有高选择性和灵敏度，并能够对环境或靶分子发生可逆变化。
目前，已经有许多种类的荧光化学传感器被研发出来，用于研究药物分子的内部环境和代谢过程等。
3. 荧光蛋白类探针荧光蛋白类探针是一种利用荧光蛋白家族中的成员作为荧光标记物质的探针。
这类探针具有优异的光稳定性和荧光效率，且能够在活细胞内稳定地发光。
荧光蛋白类探针的研究不仅可以实现对药物分子在细胞水平的观察，还可以用于药物靶点的筛选和药物疗效的评价等。
二、荧光探针的应用领域荧光探针作为一种功能性化合物，已经在药物化学研究中得到了广泛的应用。
1. 药物分子活性研究通过设计和合成荧光探针，可以实现对药物分子的活性进行快速、高通量的筛选和评价。
荧光探针可以直接与靶分子相互作用，通过观察其荧光变化来获取药物分子的活性信息。
这种方法在新药研发和药物结构优化中具有重要意义。
2. 药物相互作用研究荧光探针可以用作药物相互作用的标志物，用于研究药物分子与靶分子之间的结合过程。
常见荧光探针标记的扁豆凝集素辣根过氧化物酶标记的刀豆凝集素（HRP-ConA）
常见荧光探针标记的扁豆凝集素辣根过氧化物酶标记的刀豆凝集素（HRP-ConA）常见荧光探针标记的扁豆凝集素/辣根过氧化物酶标记的刀豆凝集素(HRP-ConA)凝集素的应用前景凝集素的特殊的生物学功能，使其具有广泛的利用前景。
特别是随着生物工程的研究手段和研究领域的不断扩大，凝集素的各种实际应用也展现了新的途径。
凝集素在生命机体中识别外来物，在体内<外)起调理作用。
因此它在认识和解决集约化、半集约化的养殖生物的防病治病中有重要作用。
对凝集素认识的普及和研究的深入将提高我国养殖业总体水平。
对凝集素开发、利用和生化工程技术的拓展，将会使养殖业及其病害防治转化为高技术类型。
凝集素的防卫作用可应用于抗虫基因工程，为抗虫育种提供新的途径。
雪花莲外源凝集素(GNA)对某些咀嚼式和刺吸式昆虫均有抗性，如烟草夜蛾、豇豆象、飞虱、叶蝉和蚜虫，但对高等动物没有毒性。
将编码雪花莲外源凝集素成熟蛋白的eDNA GNA 12和其前体蛋白eDNA GNA 34插入到二元载体pBin438的双倍增强子CaM V 35S启动子或二元载体pBcop l的CoYMV启动子下游，分别构建成植物表达载体pBGnal2、pBGna34、pBCGnal2和pBCGna34。
凝集素由于能和糖专一性识别，而且糖的专一性范围又广，加上易于分离纯化，所以经常作为免疫学和糖生物学的分子探针，对生理、生化过程进行研究。
先用标记物将凝集素标记，再利用标记的凝集素来研究糖复合物的结构、在生物体内的分布，也可用于研究生理、病理过程。
比如研究精子在与卵子结合过程中，其细胞表面受体的种类和分布的变化：研究细胞分化发育过程中，糖结构发生的变化和蛋白质糖基化；恶性病变细胞表面糖类结构变化及转移过程中糖类结构特征等等。
由于凝集素可与糖分子专一性可逆结合，从而被广泛用于分离纯化糖分子、糖蛋白、糖脂。
利用凝集素分离糖蛋白开始于ConA分离酵母蔗糖酶。
现在已有商品化的ConA、扁豆凝集素、PNA等亲合层析柱出售。
新型荧光探针的设计和应用
新型荧光探针的设计和应用在化学和生物学领域，荧光探针扮演着一个至关重要的角色，帮助科学家们观测、研究、诊断细胞及生物体在不同情况下的荧光变化。
近年来，随着科技的不断发展，新型荧光探针的研究也逐渐展开。
本文介绍了几种新型的荧光探针，并探讨了它们的应用。
一、有机分子荧光探针有机分子荧光探针是目前最广泛应用的种类，这些探针具有良好的生物相容性和可调性，同时还有较高的荧光量子产率和光学响应。
最近，许多研究项目正在开展，旨在设计和制备具有新颖特性的荧光分子。
一些成功的例子包括突发式荧光探针，分子机器荧光探针以及无终端供体荧光分子。
二、荧光金纳米集合体近年来，支持子荧光探针用纳米颗粒被提出，通过纳米颗粒作为载体可以提高荧光探针的灵敏度和选择性，同时还可以利用纳米颗粒的等离子共振效应来调整荧光强度和颜色。
荧光金纳米集合体（FNCA）是一种神奇的荧光探针，可以在不同的化学和生物学过程中高效探测和显微观察几乎任何样品，尤其是在生物医学研究和诊断中表现出强大的潜力。
三、DNA纳米结构荧光探针以DNA为材料的纳米结构也成为了一种研究热点。
在DNA纳米结构中，核酸序列可以被设计成不同的形态和尺寸，从而形成具有不同形状和功能的纳米结构。
这些纳米结构可以用来制备荧光探针，具有良好的分子识别能力和高度的可控性，同时还有较高的稳定性和生物相容性。
例如，在DNAorigami结构中，研究人员可以根据需求引入有机分子或金纳米粒子，从而形成具有高度荧光和选择性的荧光探针。
四、化学反应荧光探针现代化学反应技术也为荧光探针研究带来了有趣的思路。
最近，研究人员已经设计出许多化学反应荧光探针，这些探针可以在特定化学反应中发生荧光变化。
例如，通过荧光酸碱指示剂的引入，则可以实现对酸碱反应的荧光监测。
另外，研究人员也开展了水中荧光探针的设计研究，这些探针具有高度的水溶性和高灵敏度，非常适合于水处理和环境监测。
总之，随着科技的不断发展和化学、生物学科学的深入研究，新型荧光探针的设计和应用将逐渐成为研究热点。
不同荧光探针对比
应用
优点
1.特异性强， 1.外源基因拷贝数 灵敏度高 检测 2.准确性高， 2.基因拷贝数变异 重复性好 3.SNP检测 3.可选荧光 4.融合基因检测 多，可进行多 重PCR检测
1.扩增酶最好选用热 启动酶 2.引物和探针的浓度 、Mg和酶量、DNA模板 需要进行优化
同上
1.片段长度 短，特异性更 强，灵敏度更 1.外源基因拷贝数 高 检测 2.准确性高， 2.基因拷贝数变异 重复性好 3.SNP检测 3.可选荧光 4.融合基因检测 多，可进行多 重PCR检测 4.信噪比高
1.封闭式探针 设计，灵活性 差 2.国内应用信 息少 3.可用荧光少
1.杂交时探针 不能完全与模 板结合，稳定 性较差 2.探针合成时 标记较复杂 3.设计难度大
由于没有探针 控制特异性， 因此它的特异 性要弱于探针 技术，单非特 异性扩增或引 物二聚体没有 影响，特异性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分子信标
呈发夹结构的茎环双标 记寡核苷酸探针，两端 的核酸序列互补配对， 环15标记在一端的荧光基团 30bp，茎5- 与标记在另一端的淬灭 分子信标技术 7bp（GC含 基团靠近。荧光基团被 量高） 激活后产生光子被淬灭 剂淬灭，由荧光基团产 生的能量以红外而不是 可见光形式释放
1.荧光基团标记在探针一 端，淬灭剂标记在另一端 2.模板不存在时形成茎环结 构，变性后茎环双链解开 3.茎环结构中，环一般为1530bp长，并与目标序列互 补，茎一般5-7bp长，互相配 对形成茎的结构 4.5’端的第一个碱基最好不 要选择G
1.复性时两个探针结合到模板，供 体基团和Red640受体基团紧密相 邻，激发供体产生的荧光能量被 1.检测的是实时信 Red640基团吸收，检测到Red640发 号，是可逆的 出的波长为640的荧光 2.采用2条模板特异探 2.变性时，两探针游离，两基团距 针，专一性更高，不 离远，不能检测到640波长的荧光 受非特异产物的影响 3.FRET检测的信号是退火时的实时 信号，每次检测信号始终严格对应 模板数量，非累积信号。 1.在较低温度下，分 子信标才可以保持发 卡结构 2.熔链温度取决于茎 干区的长度、G-C含量 和缓冲液的离子强度 3.pH值过高，分子信 标的发卡结构可能被 破坏 4.与目标序列结合之 后，荧光吸收基团与 猝灭基团分开，其所 吸收的能量被传递给 荧光发射基团，荧光 发射基团再将能量以
荧光探针
荧光探针(fluorescent probe)在化学传感、光学材料及生物检测和识别等领域得到了广泛的应用，并成为实现上述功能的一种主要的技术手段。
但以传统的有机荧光染料为主的荧光探针在应用中也存在一些难以克服的缺陷。
最近，无机发光量子点、荧光聚合物纳米微球、复合荧光二氧化硅纳米粒子等荧光纳米探针的相继出现，在一定程度上克服了传统有机荧光试剂的缺陷，为生物分析提供了新的发展领域，成为了近年来研究的热点，在此我想作一简单介绍，希望能起到抛砖引玉的作用，如果大家觉得我有什么地方说错的话，欢迎批评指正！让我也从中受益！1、荧光纳米粒子的分类荧光纳米粒子是指可以发荧光的半导体纳米微晶体（量子点）或将荧光团(Fluorophore)通过包埋、共价键连接以及超分子组装等方式引入有机或无机纳米粒子中，并让纳米粒子承担有机小分子荧光染料的检测、标记等功能。
与传统的荧光染料相比，荧光纳米粒子具有更高的亮度和光稳定性，也能更加容易地实现水分散性和生物相容性。
另外，随着纳米制备技术的进一步提高，对纳米粒子的尺度的精确控制及对粒子功能化手段的日臻完善，这在很大程度上使荧光纳米粒子满足了化学传感器、生物探针等领域的要求。
目前荧光纳米粒子主要有无机发光量子点、荧光高分子纳米微球、复合荧光二氧化硅纳米粒子三大类。
1.1.量子点量子点(quantum dot, QD)又可称为半导体纳米微晶体，是由数百到数千个原子组成的无机纳米粒子，是一种由II-VI 族或者III-V 族元素组成的纳米颗粒。
目前研究较多的主要是CdX(X = S、Se、Te)。
量子点粒径很小，它们的电子和空穴被量子限域，连续能带变成具有分子特性的分立能级结构，因此光学行为与一些大分子很相似，可以发射荧光。
量子点的体积大小严格控制着它的光谱特征。
量子点的晶体颗粒越小，比表面积越大，分布于表面的原子就越多，而表面的光激发的正电子或负电子受钝化表面的束缚作用就越大，其表面束缚能就越高，吸收的光能也越高，即存在量子尺寸效应，从而使其吸收带蓝移，荧光发射峰也相应蓝移。
荧光定量PCR实验的影响因素小结
荧光定量PCR实验的影响因素小结引物的设计和选择符合荧光PCR的探针并进行设计对于实时荧光PCR尤其重要。
可以说，不合理的设计意味着绝对的失败。
但是，好的设计并不等于好的实验结果，影响PCR和荧光PCR的因素非常多，下面择其重要进行介绍。
1、引物退火温度引物的一个重要参数是熔解温度（Tm）。
这是当50％的引物和互补序列表现为双链DNA分子时的温度。
Tm对于设定PCR退火温度是必需的。
在理想状态下，退火温度足够低，以保证引物同目的序列有效退火，同时还要足够高，以减少非特异性结合。
合理的退火温度从55℃到70℃。
退火温度一般设定比引物的Tm低5℃。
设定Tm有几种公式。
确定引物Tm最可信的方法是近邻分析法。
大部分计算机程序使用近邻分析法——从序列一级结构和相邻碱基的特性预测引物的杂交稳定性。
所有oligo软件会自动计算引物的Tm值。
在设置退火温度时可以如下进行：以低于估算的Tm5℃作为起始的退火温度，以2℃为增量，逐步提高退火温度。
较高的退火温度会减少引物二聚体和非特异性产物的形成。
为获得最佳结果，两个引物应具有近似的Tm值。
引物对的Tm差异如果超过5℃，就会由于在循环中使用较低的退火温度而表现出明显的错误起始。
如果两个引物Tm不同，将退火温度设定为比最低的Tm低5℃。
或者为了提高特异性，可以在根据较高Tm设计的退火温度先进行5个循环，然后再根据较低Tm设计的退火温度进行剩余的循环。
这使得在较为严谨的条件下可以获得目的模板的部分拷贝。
2 、引物浓度引物的浓度会影响特异性。
最佳的引物浓度一般在0.1到0.5μM。
较高的引物浓度会导致非特异性产物扩增。
为了确定引物浓度，可以在260nm（OD260）测量光密度值。
然后使用光吸收值和微摩消光系数的倒数（nmol/OD），通过Beers 法则（公式1）计算引物浓度。
微摩消光系数可以使用公式2计算。
与大分子双链DNA可以使用平均消光系数不同，确定引物的精确浓度必须使用计算的消光系数。
荧光探针——精选推荐
目录第一章荧光的产生 (1)1.1 Jablonski图 (1)1.2 斯托克斯位移 (2)1.3 荧光猝灭（Fluorescence Quenching） (6)第二章荧光探针简介 (8)2.1 荧光探针定义 (8)2.2 荧光团分类 (9)2.3 荧光探针结构 (10)2.4 荧光探针必须具备的条件 (11)2.5 荧光检测的优缺点 (12)2.6 荧光探针用途 (12)2.6.1 生命科学领域 (12)2.6.2 非生命科学领域（荧光染料） (12)2.7 荧光成像 (13)第三章细胞器荧光探针 (16)3.1 溶酶体荧光探针 (16)3.1.1 溶酶体简介 (16)3.1.2 溶酶体荧光探针分类 (17)3.1.3 溶酶体荧光探针定位 (18)3.1.4 溶酶体荧光探针应用 (18)3.2 线粒体荧光探针 (20)3.2.1 线粒体简介 (20)3.2.2 线粒体荧光探针分类 (21)3.2.3 线粒体体荧光探针定位 (22)3.2.4 线粒体体荧光探针应用 (23)3.3 细胞核（核酸/DNA）荧光探针 (27)3.3.1 细胞核简介 (27)3.3.2 核酸/DNA荧光探针分类 (28)3.3.3 核酸/DNA荧光探针定位 (29)3.3.4 核酸/DNA荧光探针应用 (31)3.4 内质网荧光探针 (32)3.4.1 内质网简介 (32)3.4.2内质网荧光探针分类 (33)3.4.3内质网探针定位原理 (35)3.4.4内质网探针应用 (35)3.5 细胞膜荧光探针 (35)3.5.1 细胞膜简介 (35)3.5.2 膜荧光探针分类 (36)3.5.3 膜探针定位 (39)3.5.4 膜探针应用 (40)3.6 纤维状肌动蛋白（filamentous actin, F-Actin）探针非细胞器探针 (40)3.6.1 F-肌动蛋白简介 (40)3.6.2 F-肌动蛋白探针分类 (41)3.6.3 F-肌动蛋白探针定位 (45)3.6.4 F-肌动蛋白探针应用 (45)第四章活性氧和活性氮荧光探针 (45)4.1 活性氧荧光探针 (45)4.1.1 活性氧（Reactive oxygen species，ROS）简介 (45)4.1.2 活性氧荧光探针 (46)4.1.3 活性氧荧光探针检测原理 (47)4.1.4 活性氧荧光探针应用 (48)4.2 活性氮荧光探针 (48)4.2.1 活性氮（Reactive nitrogen species，RNS）简介 (48)4.2.2 活性氮荧光探针检测原理 (49)4.2.3 活性氮荧光探针应用 (50)参考文献 (51)第一章荧光的产生荧光是处于单线激发态的荧光物质辐射衰变回基态时所发射的光。
pcr荧光探针的种类
pcr荧光探针的种类一、TaqMan探针TaqMan探针是PCR荧光探针中最为常见和经典的一种。
它由一段特异性引物序列和荧光素（如荧光染料FAM或HEX）以及一个与之相对应的荧光淬灭剂（如BHQ1）组成。
在PCR过程中，TaqMan探针与目标序列结合，聚合酶在引物的作用下进行扩增，同时荧光淬灭剂与荧光素之间的作用导致荧光信号的熄灭。
当目标序列存在时，聚合酶链式反应会产生足够的引物与目标序列结合，使荧光信号得以释放，从而实现目标序列的检测和定量。
二、Molecular Beacon探针Molecular Beacon探针是一种具有发光信号的二级结构DNA探针。
它由一段特异性引物序列、两个互补序列和两个荧光素（如FAM和Cy5）组成。
Molecular Beacon探针在非结合状态下形成一个环状结构，荧光素与其互补序列相互靠近，使荧光信号熄灭。
当目标序列存在时，引物与目标序列结合，使Molecular Beacon探针发生结构改变，从而使荧光素与互补序列分离，荧光信号得以释放。
Molecular Beacon探针具有较高的特异性和灵敏度，被广泛应用于基因表达分析和突变检测等领域。
三、Scorpion探针Scorpion探针是一种结构特殊的PCR荧光探针。
它由特异性引物序列、荧光素（如FAM）和荧光淬灭剂（如BHQ1）组成。
Scorpion探针在非结合状态下形成一个环状结构，荧光淬灭剂与荧光素之间的作用导致荧光信号熄灭。
当目标序列存在时，引物与目标序列结合，使Scorpion探针发生结构改变，从而使荧光淬灭剂与荧光素分离，荧光信号得以释放。
Scorpion探针具有较高的特异性和灵敏度，广泛应用于基因表达和突变分析等领域。
四、SYBR Green探针SYBR Green探针是一种与DNA结合并发出荧光信号的染料。
它能与所有PCR扩增产物结合，因此不需要设计特异性引物。
在PCR 过程中，SYBR Green与扩增产物结合，发出荧光信号。
荧光探针在细胞实验中的应用
荧光探针在细胞实验中的应用荧光探针是一种可用于生物学领域的化学药物，它能够在细胞实验中用来标记和探测指定的生物分子。
研究者们可以利用荧光探针观察细胞、蛋白质、核酸等分子的分布和功能改变，从而获得有关这些分子的重要信息。
本文将介绍荧光探针在细胞实验中的应用以及相关的技术细节和优势。
1. 荧光探针的特点和种类荧光探针是一种能发光的小分子化合物，通常由荧光染料、功能基团和结构域组成。
它能够与生物分子结合或嵌入到生物分子中，从而实现对生物分子进行标记、探测和实时监测。
荧光探针的种类非常多，根据探测目标不同可以分为以下几类：（1）融合蛋白荧光探针：它是一种基于融合蛋白的标记方法，将荧光蛋白与感兴趣的蛋白融合在一起，从而在细胞中实现对蛋白的标记和探测。
（2）靶分子荧光探针：它是一种专门用于标记特定分子结构的荧光探针，例如可用于标记DNA的EthBr、SYBR Green等。
（3）功能性荧光探针：它是一种能够反应生物过程的荧光探针，可以用于实时监测细胞内的各种活动如电位变化、钙离子浓度变化、ATP生成等。
2. 荧光探针的应用在细胞实验中，荧光探针被广泛应用于以下方面：（1）可视化细胞和细胞器：荧光染料可以用于染色体和膜的可视化，让我们更加深入地了解细胞生物学过程，例如细胞分裂、细胞凋亡、内质网功能等。
（2）实时监测活动：荧光探针可以实时监测细胞和细胞器内的活动，如细胞膜电位变化、细胞内离子浓度和转移、蛋白质磷酸化等。
（3）大规模筛选药物：荧光探针可以被用于药物筛选，它可以区分激发波长和荧光强度，因此可以针对生物分子进行高通量筛选。
（4）分类分析：基于细胞流式分析技术，荧光探针可以帮助鉴定细胞亚群和细胞状态，例如感染，自发性死亡，增殖等。
3. 荧光探针技术的优势荧光探针技术有以下优点：（1）灵敏性高：荧光探针和荧光染料可以高度灵敏地检测细胞、分子或微生物，甚至可以检测少至几个分子。
（2）特异性高：通过调节荧光探针的结构和性质，可以实现荧光探针对特定生物分子的特异性和选择性结合。
化学荧光探针
化学荧光探针荧光探针是一种在化学和生物学领域中被广泛使用的重要工具，它可以通过特定的化学反应或分子结构发出荧光信号，用于检测、分析和研究目标物质的性质和活性。
荧光探针具有高选择性、高灵敏度和非破坏性等优点，被广泛应用于生物传感、药物筛选、环境监测以及材料科学等领域。
本文将介绍化学荧光探针的基本原理、应用以及未来发展方向。
一、荧光探针的基本原理荧光探针的发光原理主要涉及激发态和基态之间的能量转移。
当荧光探针被激发时，其电子跃迁至激发态，随后通过无辐射能量转移过程回到基态，并放出荧光光子。
这一过程中，荧光探针的发光强度和光谱特性与所作用的目标物质密切相关，因此可以通过测量荧光信号来分析和检测目标物质。
荧光探针的选择取决于目标物质的特性和所需的检测方法。
例如，针对生物体内的特定分子或离子，可以设计针对性的荧光探针来实现高选择性的检测。
常见的荧光探针包括有机染料、量子点、金纳米粒子等。
这些探针通过特定的化学反应或分子结构来实现针对性的检测和分析。
二、荧光探针的应用1. 生物传感生物传感是荧光探针应用的重要领域之一。
通过选择合适的荧光探针，可以实现对细胞、蛋白质、核酸等生物分子的高灵敏度检测。
例如，荧光蛋白作为生物标记物具有广泛的应用前景，可以在免疫组织化学、蛋白质定位、基因表达等方面发挥重要作用。
2. 药物筛选荧光探针在药物筛选中也发挥着重要的作用。
通过设计合适的荧光探针，可以实现对药物分子与靶标分子之间相互作用的快速检测和定量分析。
这不仅可以提高药物筛选的效率，还可以降低筛选成本。
3. 环境监测化学荧光探针在环境监测领域中的应用也越来越广泛。
例如，荧光探针可以用于检测水中重金属离子的含量，实现对环境污染的快速监测和预警。
此外，荧光探针还可以用于检测空气中的有害气体、土壤中的有机物等，为环境保护提供重要的技术支持。
三、化学荧光探针的未来发展方向随着科学技术的不断发展，荧光探针的种类和性能将继续得到改善和扩展。
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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。