Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Семейство флуоресцентных красителей
Family of fluorescent dyes
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.
The Alexa Fluor family of fluorescent dyes is a series of dyes invented by Molecular Probes, now a part of Thermo Fisher Scientific, and sold under the Invitrogen brand name. Alexa Fluor dyes are frequently used as cell and tissue labels in fluorescence microscopy and cell biology. Alexa Fluor dyes can be conjugated directly to primary antibodies or to secondary antibodies to amplify signal and sensitivity or other biomolecules. The excitation and emission spectra of the Alexa Fluor series cover the visible spectrum and extend into the infrared. The individual members of the family are numbered according roughly to their excitation maxima in nanometers.
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.
Richard and Rosaria Haugland, the founders of Molecular Probes, are well known in biology and chemistry for their research into fluorescent dyes useful in biological research applications. At the time that Molecular Probes was founded, such products were largely unavailable commercially. A number of fluorescent dyes that are now widely used were discovered and developed in the laboratories of Molecular Probes.—dyes such as Texas Red, Cascade Blue, Oregon Green, Marina Blue, and the Alexa Fluor family. The most famous of these, the Alexa Fluor family of dyes, were designed to improve upon properties of previously developed biological fluorescent dye families, and solve some of the issues that they possessed. The Alexa Fluor dyes were named after Alex Haugland, son of Richard and Rosaria Haugland. Molecular Probes was acquired in 2003 by Invitrogen, who worked to further expand the Alexa Fluor family by the addition of new dyes to fill gaps not covered in the emission spectrum. In 2008, Invitrogen and the Alexa Fluor product line became a part of the Life Technologies, after the Invitrogen merger with Applied Biosystems. In 2014, Life Technologies was acquired by Thermo Fisher Scientific, who revitalized the Invitrogen name and brand, bringing the Alexa Fluor product line back under it.
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.
The Alexa Fluor dyes were chemically synthesized through sulfonation and additional chemical modifications made to the well known families of coumarin, rhodamine, and cyanine dyes, and to the xanthene family (of which the fluorescein, an industry standard, is a part). Sulfonation made the product Alexa Fluor dyes negatively charged and thus more hydrophilic and soluble than their parent dyes; the additional modifications were aimed to improve dye performance in other areas. For example, Alexa Fluor 488, a sulfonated and otherwise chemically modified form of fluorescein, was designed to solve the well known issues of rapid photobleaching and pH dependent fluorescent intensity characteristic of the dye fluorescein isothiocyanate. Colour†Absorb(nm) Emit(nm)Alexa Fluor 350 Blue 346 442 410 19,000 — 405 Blue 401 421 1028 35,000 — 430 Green 434 541 702 15,000 — 488 Green 495 519 643 73,000 0.92— 500 Green 502 525 700 71,000 — 514 Green 517 542 714 80,000 — 532 Yellow 532 554 721 81,000 0.61— 546 Yellow 556 573 1079 112,000 0.79— 555 Orange 555 565 ~1250 155,000 0.1— 568 Orange 578 603 792 88,000 0.69— 594 Red 590 617 820 92,000 0.66— 610 Red 612 628 1172 144,000 — 633 Far red 632 647 ~1200 159,000 — 635 Far red 633 647 140,000 — 647 Far red 650 665 1155.06 270,000 0.33— 660 Near IR 663 690 ~1100 132,000 0.37— 680 Near IR 679 702 ~1150 183,000 0.36— 700 Near IR 702 723 ~1400 205,000 0.25— 750 Near IR 749 775 ~1300 290,000 0.12— 790 Near IR 782 805 ~1750 260,000 † = approximate colour of the emission spectrumε = extinction coefficient
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).
The Alexa Fluor series dyes are less pH sensitive and more photostable than the original dyes (fluorescein, rhodamine, etc.) from which they were synthesized. While extinction coefficients of each member of this line of dyes are known (see table), quantum yields and life times are not. Brightness comparisons are also generally favorable. Other commercial product lines provide alternatives to individual members of the line of Alexa Fluor Dyes. Comparisons with other dyes are less consistent, and also even more "delicate", depending on the conditions and techniques used. Such comparisons should be considered, depending on the conditions and techniques used, and the dye performance (signal, background, stability) needed.
Специфические сравнительные исследования
Краситель Alexa Fluor 647 по сравнению с красителем Cy5 при использовании в применении, связанном с конъюгацией к ДНК.
Alexa Fluor 647 dye compared to dye Cy5,} in an application involving conjugation to DNA.