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D-Luciferin(sodium/potassium salt;D-荧光素钠/钾盐)活体成像实验


D-Luciferin(sodium/potassium salt;D-虫荧光素钠/钾盐)简介

D-Luciferin(D-荧光素)的常见形式有钠盐和钾盐,是萤火虫荧光素酶的底物,两种盐的水溶性都很好,且两者有着相同的激发波长/发射波长,在应用上没有差别。荧光素所发的光很容易透过组织,在体内代谢较慢,而且特异性好。所以大部分活体成像实验采用萤火虫荧光素酶基因作为报告基因。


哺乳动物发荧光,一般是将萤火虫荧光素酶(firefly luciferase)基因整合到被观察细胞染色体的DNA上,让细胞表达荧光素酶,培养出能稳定持续表达荧光素酶的细胞株,当细胞分裂、分化时,荧光素酶也会得到表达。标记后的荧光素酶只有在活细胞内才会产生发光现象,且发光强度与标记细胞的数目呈线性相关。

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D-Luciferin(sodium/potassium salt;D-虫荧光素钠/钾盐)发光原理

D-荧光素(D-Luciferin)为荧光素酶(Luciferase)的常用底物,普遍应用于整个生物技术领域,特别是体内活体成像技术。原理是在荧光素酶和ATP的作用下,D-Luciferin能够被氧化发光。若存在过量的荧光素时,产生的光量子数和荧光素酶的浓度成正相关。将携带荧光素酶编码基因(Luc)的质粒转染入细胞后,导入研究动物(如小鼠)体内,之后注入荧光素,通过生物发光成像技术(BLI)来检测光强度变化,从而实时监测疾病发展状态,或药物的治疗效果等。也可以利用ATP对此反应体系的影响,根据生物发光的强度变化,指示能量或生命体征。

D-Luciferin(sodium/potassium salt;D-虫荧光素钠/钾盐)发光原理图

注:在细胞体内水环境下,D-荧光素(D-Luciferin)均是以离子形式存在,对于D-荧光素钠盐和钾盐,原理都是一样的。

体外生物发光实验(来自文献总结,仅供参考)

1. D-Luciferin配制成100X荧光素原液(15mg/ml),轻轻颠倒摇动至荧光素完全溶解。混匀后立即使用,其余的分装后-80℃冻存。
2. 将D-luciferin溶解于预热好的组织培养基中,稀释成浓度为150 μg/ml的工作液(用组织培养基1∶100去稀释)。
3. 去除培养细胞的培养基。
4. 图像分析前,向细胞培养板中添加1×荧光素工作液,然后进行图像分析。(注射器滤膜过滤除菌,0.2 μ m)

注:成像前在37℃下对细胞进行短时间孵育可增强信号。

活体成像步骤(来自文献总结,仅供参考)

1.配制溶液

使用无菌D-PBS(w/o Ca2+ ;Mg2+)配制D-Luciferin(D-荧光素溶液15mg/ml),0.22µm滤膜过滤除菌(避光),分装后于-80℃冻存。

2.注射量取决于注射方式,具体如下:

注射方式如下:

注射方式剂量
静脉注射(25-27gauge针头)按10µl/g体重浓度,加入相应体积的15mg/ml荧光素工作液
腹腔注射(25-27gauge针头)按10µl /g体重浓度,加入相应体积的15mg/ml荧光素工作液
肌肉注射(27gauge针头)50µl,浓度为1-2mg/ml荧光素工作液
鼻内注射(pipette)50µl,浓度为3mg/ml荧光素工作液

3.注射入体内10-20 min(待光信号达到最强稳定),再进行成像分析。

注意:建议对每只动物模型都需要建立荧光素酶动力学曲线,从而确定最高信号检测时间,保存和操作的过程中都要避光。

质检谱图

我司持续稳定生产D-虫荧光素钠/钾盐(D-Luciferin(sodium/potassium salt),产品纯度高达99%以上,我们也接受化合物定制合成,详细咨询客服。

核磁共振氢谱:采用氘代DMSO做溶剂,从谱图可看出产品产品各氢归属及数量与结构相符,且无杂质峰,纯度在99%以上。

D-Luciferin(D-虫荧光素钠/钾盐)的核磁氢谱

成像示意图:

D-Luciferin(sodium/potassium salt;D-荧光素钠/钾盐)活体成像示意图

以上图片来自文献:Patrick PS, Lyons SK, Rodrigues TB, Brindle KM. Oatp1 enhances bioluminescence by acting as a plasma membrane transporter for D-luciferin. Mol Imaging Biol. 2014 Oct;16(5):626-34. doi: 10.1007/s11307-014-0741-4. PubMed PMID: 24798747; PubMed Central PMCID: PMC4161938.

参考文献:

[1]. Giuseppe Meroni, et al. D-Luciferin, derivatives and analogues: synthesis and in vitro/in vivo luciferase-catalyzed bioluminescent activity. ARKIVOC 2009 (i) 265-288.
[2]. Inoue Y, et al. Timing of imaging after d-luciferin injection affects the longitudinal assessment of tumor growthusing in vivo bioluminescence imaging. Int J Biomed Imaging. 2010;2010:471408.


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