Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
использование и теория флуоресценции
Вещества, излучающие свет после возбуждения светом
uses and theory of fluorescence
Agents that emit light after excitation by light
Флуорофор (или флуорохром, аналогично хромофору) – это флуоресцентное химическое соединение, способное переизлучать свет после светового возбуждения. Флуорофоры обычно содержат несколько объединенных ароматических групп или плоские или циклические молекулы с множеством π-связей. Флуорофоры иногда используются самостоятельно, в качестве трассера в жидкостях, красителя для окрашивания определенных структур, субстрата ферментов или зонда/индикатора (когда на его флуоресценцию влияют факторы окружающей среды, такие как полярность или ионы). В более общем случае они ковалентно связаны с макромолекулами, служа маркерами (или красителями, или метками, или репортерами) для аффинных или биоактивных реагентов (антител, пептидов, нуклеиновых кислот). Флуорофоры широко используются для окрашивания тканей, клеток или материалов в различных аналитических методах, таких как флуоресцентная визуализация и спектроскопия. Флуоресцеин, посредством своего аминореактивного производного изотиоцианата флуоресцеина (FITC), был одним из самых популярных флуорофоров. От мечения антител область применения расширилась на нуклеиновые кислоты благодаря карбоксифлуоресцеину. Другими исторически распространенными флуорофорами являются производные родамина (TRITC), кумарина и цианина. Новые поколения флуорофоров, многие из которых являются запатентованными, часто демонстрируют лучшие характеристики, будучи более фотостабильными, яркими или менее чувствительными к pH, чем традиционные красители с сопоставимыми характеристиками возбуждения и эмиссии.
A fluorophore (or fluorochrome, similarly to a chromophore) is a fluorescent chemical compound that can re emit light upon light excitation. Fluorophores typically contain several combined aromatic groups, or planar or cyclic molecules with several π bonds. Fluorophores are sometimes used alone, as a tracer in fluids, as a dye for staining of certain structures, as a substrate of enzymes, or as a probe or indicator (when its fluorescence is affected by environmental aspects such as polarity or ions). More generally they are covalently bonded to macromolecules, serving as a markers (or dyes, or tags, or reporters) for affine or bioactive reagents (antibodies, peptides, nucleic acids). Fluorophores are notably used to stain tissues, cells, or materials in a variety of analytical methods, such as fluorescent imaging and spectroscopy. Fluorescein, via its amine reactive isothiocyanate derivative fluorescein isothiocyanate (FITC), has been one of the most popular fluorophores. From antibody labeling, the applications have spread to nucleic acids thanks to carboxyfluorescein. Other historically common fluorophores are derivatives of rhodamine (TRITC), coumarin, and cyanine. Newer generations of fluorophores, many of which are proprietary, often perform better, being more photostable, brighter, or less pH sensitive than traditional dyes with comparable excitation and emission.
Размер (молекулярная масса)
Большинство флюорофоров — это органические малые молекулы, состоящие из 20–100 атомов (200–1000 Дальтон; молекулярная масса может быть выше в зависимости от присоединенных модификаций и конъюгированных молекул), но существуют и гораздо более крупные природные флюорофоры, которые являются белками: зеленый флуоресцентный белок (GFP) имеет массу 27 кДа, а несколько фикобилипротеинов (PE, APC) — около 240 кДа. По состоянию на 2020 год, самым маленьким известным флюорофором считался 3-гидроксиизоникотинальдегид, соединение из 14 атомов и всего 123 Да. Флуоресцентные частицы, такие как квантовые точки (диаметром 2–10 нм, состоящие из 100–100 000 атомов), также рассматриваются как флюорофоры. Размер флюорофора может стерически затруднять доступ к меченной молекуле и влиять на полярность флуоресценции.
Most fluorophores are organic small molecules of 20–100 atoms (200–1000 Dalton; the molecular weight may be higher depending on grafted modifications and conjugated molecules), but there are also much larger natural fluorophores that are proteins: green fluorescent protein (GFP) is 27 kDa, and several phycobiliproteins (PE, APC ) are ≈240kDa. As of 2020, the smallest known fluorophore was claimed to be 3 hydroxyisonicotinaldehyde, a compound of 14 atoms and only 123 Da. Fluorescence particles like quantum dots (2–10 nm diameter, 100–100,000 atoms) are also considered fluorophores. The size of the fluorophore might sterically hinder the tagged molecule and affect the fluorescence polarity.
Цветы нуклеиновой кислоты
Краситель Ex (nm) Em (nm) MW Примечания Hoechst 33342 343 483 616 AT селективный DAPI 345 455 AT селективный Hoechst 33258 345 478 624 AT селективный SYTOX Blue 431 480 ~400 ДНК Chromomycin A3 445 575 CG селективный Mithramycin 445 575 YOYO 1 491 509 1271 Ethidium Bromide 210;285 605 394 в водном растворе GelRed 290;520 595 1239 Нетоксичный заменитель этидиумбромида Acridine Orange 503 530/640 ДНК/РНК SYTOX Green 504 523 ~600 ДНК TOTO 1, TO-PRO 1 509 533 Витальный краситель, TOTO: Цианин Димер, TO-PRO: Цианин Мономер Thiazole Orange 510 530 CyTRAK Orange 520 615 (Biostatus) (возбуждение красного спектра) Propidium Iodide (PI) 536 617 668.4 LDS 751 543;590 712;607 472 ДНК (543ex/712em), РНК (590ex/607em) 7-AAD 546 647 7-аминоактиномицин D, CG селективный SYTOX Orange 547 570 ~500 ДНК TOTO 3, TO-PRO 3 642 661 DRAQ5 600/647 697 413 (Biostatus) (применимо возбуждение от 488 нм) DRAQ7 599/644 694 ~700 (Biostatus) (применимо возбуждение от 488 нм)
Dye Ex (nm) Em (nm) MW Notes Hoechst 33342 343 483 616 AT selective DAPI 345 455 AT selective Hoechst 33258 345 478 624 AT selective SYTOX Blue 431 480 ~400 DNA Chromomycin A3 445 575 CG selective Mithramycin 445 575 YOYO 1 491 509 1271 Ethidium Bromide 210;285 605 394 in aqueous solutionGelRed290;5205951239Non toxic substitute for Ethidium Bromide Acridine Orange 503 530/640 DNA/RNA SYTOX Green 504 523 ~600 DNA TOTO 1, TO PRO 1 509 533 Vital stain, TOTO: Cyanine Dimer TO PRO: Cyanine Monomer Thiazole Orange 510 530 CyTRAK Orange 520 615 (Biostatus) (red excitation dark) Propidium Iodide (PI) 536 617 668.4 LDS 751 543;590 712;607 472 DNA (543ex/712em), RNA (590ex/607em) 7 AAD 546 647 7 aminoactinomycin D, CG selective SYTOX Orange 547 570 ~500 DNA TOTO 3, TO PRO 3 642 661 DRAQ5 600/647 697 413 (Biostatus) (usable excitation down to 488) DRAQ7 599/644 694 ~700 (Biostatus) (usable excitation down to 488)
Dye Ex (nm) Em (nm) MW NotesIndo 1 361/330 490/405 1010 AM ester, low/high calcium (Ca2+) Fluo 3 506 526 855 AM ester. pH > 6 Fluo 4 491/494 516 1097 AM ester. pH 7.2 DCFH 505 535 529 2'7'Dichorodihydrofluorescein, oxidized form DHR 505 534 346 Dihydrorhodamine 123, oxidized form, light catalyzes oxidation SNARF 548/579 587/635 pH 6/9
Приложения
Флуорофоры имеют особое значение в области биохимии и изучения белков, например, в иммунофлуоресценции, анализе клеток, иммуногистохимии и сенсорах малых молекул.
Fluorophores have particular importance in the field of biochemistry and protein studies, for example, in immunofluorescence, cell analysis, immunohistochemistry, and small molecule sensors.