Введение

Семейство флуоресцентных красителей

Семейство флуоресцентных красителей Alexa Fluor — это серия красителей, разработанная компанией Molecular Probes, которая сейчас является частью Thermo Fisher Scientific и продается под торговой маркой Invitrogen. Красители Alexa Fluor широко используются для мечения клеток и тканей в флуоресцентной микроскопии и клеточной биологии. Красители Alexa Fluor могут быть конъюгированы непосредственно с первичными антителами или со вторичными антителами для усиления сигнала и чувствительности, а также с другими биомолекулами. Спектры возбуждения и эмиссии серии Alexa Fluor охватывают видимый спектр и простираются в инфракрасную область. Отдельные красители в семействе нумеруются приблизительно в соответствии с их максимумом возбуждения в нанометрах.

История

Ричард и Розария Хогланд, основатели Molecular Probes, широко известны в биологии и химии благодаря своим исследованиям флуоресцентных красителей, полезных для биологических исследований. На момент основания Molecular Probes такие продукты практически не были доступны в коммерческой продаже. Многие флуоресцентные красители, которые сейчас широко используются, были открыты и разработаны в лабораториях Molecular Probes, – такие как Texas Red, Cascade Blue, Oregon Green, Marina Blue и семейство Alexa Fluor. Наиболее известным из них является семейство красителей Alexa Fluor, разработанное для улучшения свойств ранее созданных семейств биологических флуоресцентных красителей и решения присущих им проблем. Красители Alexa Fluor были названы в честь Алекса Хогланда, сына Ричарда и Розарии Хогланд. В 2003 году Molecular Probes была приобретена компанией Invitrogen, которая продолжила расширять семейство Alexa Fluor, добавляя новые красители для заполнения пробелов в спектре излучения. В 2008 году Invitrogen и линейка продуктов Alexa Fluor стали частью Life Technologies после слияния Invitrogen и Applied Biosystems. В 2014 году Life Technologies была приобретена компанией Thermo Fisher Scientific, которая возродила бренд Invitrogen и вернула под него линейку продуктов Alexa Fluor.

Красители и химия

Красители Alexa Fluor были химически синтезированы путем сульфонирования и дополнительных химических модификаций, внесенных в хорошо известные семейства кумарина, родамина и цианиновых красителей, а также в семейство ксантена (в которое входит флуоресцеин – промышленный стандарт). Сульфонирование сделало красители Alexa Fluor отрицательно заряженными, а следовательно, более гидрофильными и растворимыми, чем их исходные красители; дополнительные модификации были направлены на улучшение рабочих характеристик красителей в других областях. Например, Alexa Fluor 488, сульфонированная и иным образом химически модифицированная форма флуоресцеина, была разработана для решения известных проблем быстрого фотообесцвечивания и флуоресцентной интенсивности, зависящей от pH, характерных для флуоресцеинизотиоцианата. Цвет†Абсорбция (нм) Эмиссия (нм) Alexa Fluor 350 Голубой 346 442 410 19 000 — 405 Голубой 401 421 1028 35 000 — 430 Зеленый 434 541 702 15 000 — 488 Зеленый 495 519 643 73 000 0,92 — 500 Зеленый 502 525 700 71 000 — 514 Зеленый 517 542 714 80 000 — 532 Желтый 532 554 721 81 000 0,61 — 546 Желтый 556 573 1079 112 000 0,79 — 555 Оранжевый 555 565 ~1250 155 000 0,1 — 568 Оранжевый 578 603 792 88 000 0,69 — 594 Красный 590 617 820 92 000 0,66 — 610 Красный 612 628 1172 144 000 — 633 Дальний красный 632 647 ~1200 159 000 — 635 Дальний красный 633 647 140 000 — 647 Дальний красный 650 665 1155,06 270 000 0,33 — 660 Ближний ИК 663 690 ~1100 132 000 0,37 — 680 Ближний ИК 679 702 ~1150 183 000 0,36 — 700 Ближний ИК 702 723 ~1400 205 000 0,25 — 750 Ближний ИК 749 775 ~1300 290 000 0,12 — 790 Ближний ИК 782 805 ~1750 260 000 † = приблизительный цвет спектра эмиссии, ε = коэффициент экстинкции.

Сравнение с другими красителями

Красители серии Alexa Fluor менее чувствительны к pH и более фотостабильны, чем исходные красители (флуоресцеин, родамин и т.д.), из которых они были синтезированы. Хотя коэффициенты поглощения каждого красителя этой серии известны (см. таблицу), квантовые выходы и время жизни – нет. Сравнения яркости также, как правило, благоприятны. Другие коммерческие линейки продуктов предлагают альтернативы отдельным красителям серии Alexa Fluor. Сравнения с другими красителями менее однозначны и даже более "тонкие", в зависимости от используемых условий и методик. Такие сравнения следует учитывать, исходя из используемых условий и методик, а также требуемых характеристик красителя (сигнал, фон, стабильность).

Специфические сравнительные исследования

Краситель Alexa Fluor 647 по сравнению с красителем Cy5 при использовании в применении, связанном с конъюгацией к ДНК.