熒光染料是指吸收某一波長的光波后能發(fā)射出另一波長大于吸收光的光波的物質(zhì)。它們大多是含有苯環(huán)或雜環(huán)并帶有共軛雙鍵的化合物。熒光染料是生物醫(yī)學實驗中常用的工具由于靈敏度高，操作方便，逐漸取代了放射性同位素作為檢測標記，其廣泛應(yīng)用于熒光免疫，熒光探針，細胞染色等。包括特異性的DNA染色，用于染色體分析、細胞周期、細胞凋亡等相關(guān)研究。另有很多核酸染料在多色染色系統(tǒng)中是非常有用的復(fù)染劑，可作為背景對照，標記細胞核使細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系一目了然。

Solarbio小分子系列包含了多種具有高靈敏度、高品質(zhì)、高穩(wěn)定性的熒光染料，覆蓋眾多熱門研究領(lǐng)域，其產(chǎn)品的安全性和有效性已經(jīng)被大量文獻證實，充分滿足您的實驗需求，為您的實驗保駕護航。

熒光染料發(fā)光原理

熒光染料大部分都是帶多個芳香環(huán)的有機分子，可以吸收特定波長的光，這個光即染料的激發(fā)光。吸收激發(fā)光后，染料分子的分子能量增加，處于激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)能級高，并不是一個穩(wěn)定狀態(tài)，因此有機分子一般通過化學鍵旋轉(zhuǎn)或者震動釋放能量回到基態(tài)，但是染料分子結(jié)構(gòu)特殊，在通過機械運動釋放部分能量到達某個特定能級后，直接跳到基態(tài)，同時將剩余的能量以光子的方式釋放出來，即發(fā)出熒光。

Ex/Em

激發(fā)光譜(Excitation Spectrum)，就是反映物質(zhì)受到激發(fā)以后的情況，反映出該物質(zhì)對于外來激發(fā)光的響應(yīng)，反映其自身輻射波長隨激發(fā)波長的變化關(guān)系。激發(fā)光譜中的最高吸收峰（Excitation Maiximum）簡稱Ex；物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜(Emission Spectrum)，而發(fā)射光譜的最高峰（Emission Maximum）簡稱Em。

染料可以被一定寬度波長范圍內(nèi)的光激發(fā)，染料激發(fā)時最高吸收峰波長就是激發(fā)峰，同樣發(fā)出的熒光也是一個寬泛范圍的熒光，最-強的熒光波長即是發(fā)射峰。染料用激發(fā)峰波長的光照射時熒光最-強，同樣，在發(fā)射峰左右檢測光信號時，最明亮靈敏。每種染料都有特定的Ex/Em值，但是在不同溶劑（水溶劑 vs 有機溶劑）中，測得的Ex/Em值可能會不一樣，另外不同儀器上測量可能會有輕微偏差。

注：以上信息僅供參考交流使用，具體信息建議參考對應(yīng)產(chǎn)品說明書。

斯托克斯位移

(Stokes Shift)

Stokes位移是相同電子躍遷在吸收光譜和發(fā)射光譜中最-強波長間的差值。熒光光譜與激發(fā)光譜相比，將向能量較低的方向偏移（紅移），Stokes位移反應(yīng)的實際上是兩個光子能量的差值，能量的差值主要是由于化學鍵旋轉(zhuǎn)振動的熱損耗。

染料Stokes位移的大小對我們熒光實驗是激發(fā)光波長和發(fā)射光波長選擇會有一些影響，如果Stoke位移比較小，我們不能使用Ex/Em波長進行激發(fā)和檢測，避免它們太近發(fā)生干擾。

消光系數(shù)

（Extinction Coefficient，常用ε表示）

消光系數(shù)也稱摩爾吸光系數(shù)(Molar Extinction Coefficient),是指濃度為1摩爾/升時的吸光系數(shù)。當濃度用克/升表示，比色皿的光程為1cm時，摩爾吸光系數(shù)在數(shù)值上等于吸光系數(shù)與物質(zhì)的分子量(M)之積，ε=αM。ε是指染料分子吸收激發(fā)光的能力有多強。

熒光量子產(chǎn)率

（Fluorescence Quantum Yield，常用Φ表示）

熒光量子產(chǎn)率是指熒光物質(zhì)吸光后所發(fā)射的熒光的光子數(shù)與所吸收的激發(fā)光的光子數(shù)之比值，即量子產(chǎn)率=（生成產(chǎn)物的分子數(shù)）/（吸收的量子數(shù)）。它的數(shù)值在通常情況下總是小于1。Φ是指將這些吸收的激發(fā)光能力轉(zhuǎn)化為熒光的效率有多高。Φ越大，發(fā)射的熒光越強。

熒光淬滅

（Fluorescence Quenching）

熒光淬滅又稱熒光熄滅或萃滅，是指熒光分子由于和其它分子發(fā)生作用而出現(xiàn)的光度降低、發(fā)光時間縮短乃至停止發(fā)光。淬滅受壓力和溫度的影響很大，許多過程都可導(dǎo)致淬滅，例如激發(fā)態(tài)反應(yīng)，能量轉(zhuǎn)移，復(fù)合物形成和碰撞淬滅。氧分子，碘離子和丙烯酰胺是常見的化學猝滅劑。在標記實驗時需要考慮熒光淬滅現(xiàn)象。標記時需要控制被標記物和染料的比例，不要過度的標記，被標記物表面標記過多染料會使染料分子之間的距離過近，從而引發(fā)熒光淬滅。

光漂白

（Photobleaching）

熒光成像的質(zhì)量很大程度上依賴于熒光信號強度，提高激發(fā)光強度固然可以提高信號強度，但激發(fā)光的強度不是可以無限提高的，當激發(fā)光的強度超過一定限度時，光吸收就趨于飽和，并不可逆地破壞激發(fā)態(tài)分子，這就是光漂白現(xiàn)象。在激發(fā)態(tài)高能量下，染料母核化學鍵部分斷裂，使母核發(fā)熒光的結(jié)構(gòu)破壞，無法再發(fā)出熒光。熒光漂白對熒光實驗的干擾性很大，特別是那些間歇性拍攝實驗，拍攝完成后應(yīng)立即將激發(fā)光源從樣品上面移除，避免過度照射。

背景熒光

背景熒光是熒光實驗時的噪聲，可能來自于樣品沒有洗脫掉非特異性吸附的染料、干擾性物質(zhì)或樣品自帶的熒光。一般情況下，藍光或者綠光的背景熒光比較明顯，隨著熒光波長紅移，生物樣品的背景熒光越來越弱，所以，對于背景熒光干擾大的樣品，選擇紅色熒光或者近紅外熒光染料會更好一些。另外，也可利用特殊試劑處理樣品，降低背景熒光。

常用熒光染料分享

DiI

細胞膜橙色熒光探針

Fang G, et al. Journal of Functional Foods,

2021, 82(9):104501.

2

Nile Red

尼羅紅

He F, et al. R Soc Open Sci.

2023 Jan 4;10(1):220607.

3

Dihydroethidium

ROS熒光探針-DHE

Wei JJ, et al. Int J Mol Sci.

2023 Mar 20;24(6):5881.

4

Thioflavin T

硫黃素T

Lv, Z, et al. Nano Res.

2020, 13, 2556–2563.

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