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生命科学研究中荧光染料的分类、标记原理与实验应用
生命科学研究中荧光染料的分类、标记原理与实验应用
荧光染料是生命科学研究中最常用的信号分子之一。其核心价值不在于单纯产生颜色，而在于把分子分布、细胞状态、亚细胞结构和动态生物学过程转化为可检测、可定量和可成像的实验读出。对多数实验平台而言，荧光染料的选择会直接影响信噪比、背景水平、通道设计、时间分辨率和结果解释边界。
关键词：荧光染料；荧光标记；核酸染色；蛋白标记；细胞器探针；功能探针；神经示踪；活细胞成像
1 荧光染料的基本原理
1.1 荧光信号的形成基础
（1）激发与发射
荧光染料吸收特定波长光子后进入激发态，随后以较长波长释放光子并回到基态。实验中观察到的荧光颜色，本质上对应其发射光谱的主要分布区域。
（2）亮度与量子产率
染料是否“亮”，通常由摩尔消光系数和量子产率共同决定。高亮度染料更适合低丰度靶标检测，但若背景高、非特异吸附强或光漂白明显，理论亮度并不一定能转化为有效信号。
（3）斯托克斯位移
激发峰与发射峰之间的波长差决定了激发光和检测信号之间的分离程度。斯托克斯位移较大的染料，通常更有利于降低激发串扰和样本自发荧光干扰。
1.2 常见标记方式
（1）共价标记
常通过NHS酯、异硫氰酸酯、马来酰亚胺等反应基团与蛋白、多肽或寡核苷酸形成共价键，适合抗体标记、蛋白偶联和探针构建。
（2）非共价结合
部分染料通过嵌插、沟槽结合、静电吸附、疏水富集、膜电位驱动或局部环境累积进入目标结构，常见于核酸染料、膜染料和细胞器探针。
（3）环境响应与激活型标记
某些染料只有在特定 pH、离子、氧化还原状态、酶切作用或膜电位条件下才增强荧光，因此更适合做功能检测，而不只是静态定位。
1.3 决定实验表现的关键因素
（1）光稳定性
决定长时间成像、反复扫描和时间序列实验中的抗漂白能力。
（2）水溶性与电荷
决定染料的溶解性、聚集倾向、膜通透性和非特异吸附行为。
（3）环境敏感性
决定染料是否会因 pH、粘度、极性、离子强度变化而引起额外波动。
表1 荧光染料的关键评价参数
参数 | 主要含义 | 对实验的直接影响 |
激发峰/发射峰 | 最佳激发与检测波段 | 是否匹配仪器光源和滤光系统 |
量子产率 | 激发后发光效率 | 单分子信号强度 |
摩尔消光系数 | 吸光能力 | 激发效率 |
光稳定性 | 抗漂白能力 | 长时间成像表现 |
水溶性/电荷 | 分布和吸附特征 | 样本适配性和背景水平 |
环境敏感性 | 对外界条件变化的响应 | 是否适合功能检测 |
2 蛋白与抗体标记荧光染料
2.1 FITC
（1）基本特征
FITC 即异硫氰酸荧光素，是最经典的蛋白标记染料之一，发射位于绿色区域，偶联化学成熟，历史应用极广。
（2）标记原理
其异硫氰酸酯基团可与蛋白赖氨酸残基上的氨基发生共价反应，因此常用于抗体、白蛋白和其他纯化蛋白的直接标记。
（3）主要优点
成本相对较低，标记方法成熟，适合常规免疫荧光和流式实验。
（4）主要局限
对 pH 较敏感，光稳定性一般，在长时间曝光和重复扫描中容易漂白；绿色通道也更容易受到组织自发荧光干扰。
（5）主要应用
常用于免疫荧光、流式细胞术、抗体直接标记和基础蛋白偶联实验。
2.2 TRITC
（1）基本特征
TRITC 即四甲基罗丹明异硫氰酸酯，属于罗丹明类染料，发射位于橙红区域。
（2）标记原理
同样通过异硫氰酸酯基团与蛋白氨基形成共价键。
（3）主要优点
较 FITC 具有更好的光稳定性，在组织样本中的背景通常更低。
（4）主要局限
在多色实验中仍可能与橙红通道染料重叠，通道设计需要更谨慎。
（5）主要应用
常用于组织免疫荧光、二抗标记和多色共定位实验。
2.3 TAMRA
（1）基本特征
TAMRA 是常见的罗丹明类染料之一，亮度较高，常用于分子探针和寡核苷酸标记。
（2）标记原理
可通过活化酯等形式与蛋白偶联，也可作为寡核苷酸探针的末端修饰基团。
（3）主要优点
稳定性较好，适合构建荧光探针和分子检测体系。
（4）主要局限
在高密度标记条件下可能出现一定自淬灭。
（5）主要应用
常用于实时 PCR 探针、寡核苷酸标记和蛋白偶联。
2.4 Cy3
（1）基本特征
Cy3 是代表性的橙红发射花菁类染料，亮度较高，适合显微和分子检测平台。
（2）标记原理
通常以 NHS 酯、马来酰亚胺或核酸修饰形式与蛋白或寡核苷酸形成共价连接。
（3）主要优点
亮度高，多色兼容性较好，适合 FISH 和蛋白标记。
（4）主要局限
与邻近橙红通道染料的光谱重叠较明显。
（5）主要应用
常用于 FISH、寡核苷酸探针、蛋白标记和流式检测。
2.5 Cy5
（1）基本特征
Cy5 位于远红通道，是多色体系中极常用的长波长荧光染料。
（2）标记原理
同样常通过 NHS 酯、巯基反应基团或核酸末端修饰实现共价标记。
（3）主要优点
远红区域背景低，适合复杂组织样本和多色实验中的后端通道。
（4）主要局限
部分设备对远红通道灵敏度有限；长时间强光照下仍会出现漂白。
（5）主要应用
常用于高通量杂交、复杂组织免疫荧光、多色流式和蛋白探针构建。
2.6 Alexa Fluor 系列
（1）基本特征
Alexa Fluor 系列不是单一染料，而是一组覆盖蓝、绿、红、远红等多个通道的高性能商业化荧光染料系列。
（2）标记原理
常通过 NHS 酯、马来酰亚胺等反应方式与抗体和蛋白偶联。
（3）主要优点
亮度高、光稳定性好、多色体系兼容性强，是当前免疫荧光和流式中应用最广的一类标记体系之一。
（4）主要局限
成本较高，不同成员的性能差异仍需按具体波段分别评估。
（5）主要应用
广泛用于免疫荧光、流式细胞术、共聚焦成像和高内涵筛选。
表2 常见蛋白与抗体标记染料
染料 | 主要发射区域 | 主要优点 | 主要局限 | 常见应用 |
FITC | 绿色 | 标记成熟，使用广泛 | 光稳定性一般，绿色背景偏高 | 免疫荧光、流式 |
TRITC | 橙红 | 光稳定性较好 | 多色时可能串色 | 组织染色、二抗标记 |
TAMRA | 橙红 | 探针兼容性好 | 高密度标记时可能自淬灭 | qPCR 探针、寡核苷酸标记 |
Cy3 | 橙红 | 亮度高，多色兼容较好 | 与相邻通道有重叠 | FISH、蛋白标记 |
Cy5 | 远红 | 背景低，适合复杂样本 | 对仪器要求更高 | 多色成像、流式 |
Alexa Fluor 系列 | 多波段 | 高亮度，光稳定性好 | 成本较高 | 免疫荧光、流式、共聚焦 |
3 核酸荧光染料
3.1 DAPI
（1）基本特征
DAPI 是最常用的 DNA 核染料之一，发射位于蓝色区域，对双链 DNA 尤其是富含 AT 的区域具有较强亲和力。
（2）标记原理
主要通过小沟结合方式与双链 DNA 结合。
（3）主要优点
核定位清晰，背景较低，适合固定细胞和组织样本的核复染。
（4）主要局限
通常依赖紫外或近紫外激发，对设备和光毒性控制有一定要求；不适合长时间活细胞观察。
（5）主要应用
固定细胞核染色、组织切片复染和细胞计数。
3.2 Hoechst 33342 与 Hoechst 33258
（1）基本特征
Hoechst 系列与 DAPI 同属双苯并咪唑类核酸染料，也以 DNA 小沟结合为主。
（2）标记原理
与 DNA 结合后荧光增强，其中 Hoechst 33342 的膜通透性较好，更适合活细胞染核。
（3）主要优点
既可用于固定样本，也可用于部分活细胞核染色。
（4）主要局限
同样依赖紫外或近紫外激发，在多色实验中会占用蓝色核通道。
（5）主要应用
活细胞核染色、细胞周期观察和高内涵成像核分割。
3.3 PI
（1）基本特征
PI 即碘化丙啶，是经典的核酸嵌入型染料，可与 DNA 和 RNA 结合，发射位于红色区域。
（2）标记原理
PI 难以穿透完整活细胞膜，因此主要进入膜受损细胞，结合核酸后产生荧光。
（3）主要优点
活死细胞区分明确，流式和显微实验中极其常见。
（4）主要局限
会同时结合 RNA，用于 DNA 定量前通常需要 RNase 处理。
（5）主要应用
活死细胞检测、细胞周期分析和固定细胞核染色。
3.4 吖啶橙
（1）基本特征
吖啶橙可与 DNA 和 RNA 结合，并产生不同的荧光输出。
（2）标记原理
与双链 DNA 结合时偏绿色，与单链核酸或 RNA 结合时偏橙红，因此可在一定程度上区分核酸状态。
（3）主要优点
可用于同时观察核酸类型差异和细胞状态。
（4）主要局限
结果对染色条件和核酸环境较敏感，解释相对复杂。
（5）主要应用
活细胞核酸染色、酸性囊泡相关双染体系和细胞状态观察。
3.5 溴化乙锭
（1）基本特征
溴化乙锭是经典双链 DNA 嵌入型荧光染料，长期用于核酸凝胶电泳检测。
（2）标记原理
通过嵌插 DNA 碱基对之间实现荧光增强。
（3）主要优点
检测灵敏度较高，凝胶成像效果清晰。
（4）主要局限
安全性问题突出，目前已在许多实验室被低毒替代体系部分取代。
（5）主要应用
传统 DNA 凝胶成像。
3.6 SYBR Green I 类
（1）基本特征
该类染料对双链 DNA 高度敏感，结合后荧光显著增强。
（2）标记原理
通过与双链 DNA 结合，使 PCR 扩增产物积累转化为实时荧光信号。
（3）主要优点
灵敏度高，适合实时定量 PCR 和核酸检测。
（4）主要局限
不能区分特异扩增产物和引物二聚体，因此熔解曲线分析仍然重要。
（5）主要应用
qPCR、核酸定量和高灵敏核酸检测。
表3 常见核酸染料
染料 | 主要对象 | 主要优点 | 主要局限 | 常见应用 |
DAPI | DNA | 核定位清晰 | 需紫外激发 | 固定细胞核染色 |
Hoechst 33342 | DNA | 可用于活细胞 | 紫外激发，蓝通道占用 | 活细胞核染色 |
PI | DNA/RNA | 活死区分明确 | 需注意 RNA 干扰 | 活死检测、细胞周期 |
吖啶橙 | DNA/RNA | 可反映核酸状态差异 | 条件敏感，解释复杂 | 活细胞核酸观察 |
溴化乙锭 | DNA | 凝胶检测经典 | 安全性不足 | 传统凝胶成像 |
SYBR Green I 类 | 双链 DNA | 灵敏度高 | 不能区分非特异扩增 | qPCR |
4 细胞器与结构荧光染料
4.1 线粒体染料
（1）Rhodamine 123
属于阳离子荧光染料，依赖线粒体膜电位富集。适合线粒体定位和状态初步观察，但其荧光变化并不单纯代表线粒体数量，也与膜电位状态密切相关。
（2）TMRE 与 TMRM
属于膜电位敏感型线粒体探针，更适合活细胞中线粒体膜电位变化监测。相较于单纯定位，它们更偏向功能读出。
（3）MitoTracker 系列
是一组商业化线粒体染料，可分为依赖膜电位型和可固定保留型，适合不同活细胞和固定后成像需求。
4.2 溶酶体染料
（1）LysoTracker 系列
主要利用酸性环境富集于溶酶体，适合活细胞中溶酶体分布观察。
（2）LysoSensor 系列
除了定位外，还具有更明显的 pH 响应特征，更适合监测溶酶体酸化状态。
4.3 细胞膜与脂质结构染料
（1）DiI、DiA、DiO、DiD
这类脂溶性膜染料通过嵌入脂双层实现膜示踪，可覆盖绿色、橙红和远红多个通道，适合细胞追踪、膜融合和神经纤维标记。
（2）Nile Red
对疏水环境敏感，适合脂滴和中性脂质观察。
（3）BODIPY 系列
包括 BODIPY 493/503、BODIPY 500/510 C1,C12、BODIPY 581/591 C11 等，分别适用于脂滴成像、脂肪酸代谢和脂质过氧化检测。
4.4 内质网与高尔基体探针
（1）ER-Tracker 系列
适用于内质网定位和活细胞观察。
（2）Golgi-Tracker 系列
适用于高尔基体定位和胞内膜系统研究。
表4 常见细胞器与结构染料
染料 | 主要靶标 | 主要特点 | 常见应用 |
Rhodamine 123 | 线粒体 | 依赖膜电位富集 | 线粒体定位 |
TMRE/TMRM | 线粒体膜电位 | 更偏功能检测 | 膜电位分析 |
MitoTracker 系列 | 线粒体 | 定位体系成熟 | 活细胞成像 |
LysoTracker 系列 | 溶酶体 | 酸性环境富集 | 溶酶体定位 |
LysoSensor 系列 | 溶酶体 | pH 响应明显 | 酸化状态分析 |
DiI/DiA/DiO/DiD | 细胞膜 | 脂溶性强，适合追踪 | 膜标记、细胞追踪 |
Nile Red | 脂滴 | 疏水环境响应 | 脂质代谢研究 |
BODIPY 系列 | 脂滴/脂肪酸/脂质过氧化 | 光谱窄，适用面广 | 脂质生物学研究 |
ER-Tracker 系列 | 内质网 | 适合活细胞成像 | 内质网定位 |
Golgi-Tracker 系列 | 高尔基体 | 通道清晰 | 高尔基体成像 |
5 功能指示荧光染料
5.1 钙离子探针
（1）Fluo-3、Fluo-4、Fluo-8、Fluo-20
这类探针主要用于胞内 Ca²⁺动态检测。Fluo-4 和 Fluo-8 目前应用更广，灵敏度较高，适合显微和流式平台。
（2）Fura-2
属于比率型钙探针，更适合要求较高的定量分析。
（3）Demethyl Rhod-2 AM
更适合某些细胞内 Ca²⁺尤其是特定区室的荧光检测。
5.2 pH 探针
（1）BCECF AM
经典胞内 pH 探针，适合监测细胞内酸碱变化。
5.3 氧化应激与活性分子探针
（1）DHE
主要用于超氧阴离子和 ROS 相关检测。
（2）DAF-2
属于一氧化氮荧光探针，适用于 NO 相关信号研究。
（3）SOSG
适用于单线态氧检测。
（4）ZnAF-1
适用于 Zn²⁺检测。
5.4 膜电位与生存状态探针
（1）JC-1 与 JC-10
主要用于线粒体膜电位分析，常见于凋亡和线粒体功能研究。
（2）Calcein AM
进入活细胞后被酯酶切割产生绿色荧光，适合活细胞标记和活死双染。
（3）RH237、DiOC5(3)、Di-4-ANEPPDHQ
主要用于膜电位和膜性质变化研究。
表5 常见功能探针
染料 | 检测对象 | 主要优点 | 常见应用 |
Fluo-3/4/8/20 | Ca²⁺ | 灵敏度高 | 钙流检测 |
Fura-2 | Ca²⁺ | 比率测定，定量性较好 | 钙稳态分析 |
BCECF AM | pH | 适合胞内 pH 监测 | 酸碱稳态研究 |
DHE | ROS/超氧阴离子 | 使用广泛 | 氧化应激分析 |
DAF-2 | NO | 特异性较强 | 一氧化氮信号研究 |
SOSG | 单线态氧 | 适合光动力研究 | 活性氧检测 |
ZnAF-1 | Zn²⁺ | 适合锌离子荧光分析 | 金属离子检测 |
JC-1/JC-10 | 线粒体膜电位 | 结果直观 | 凋亡和线粒体功能 |
Calcein AM | 活细胞 | 活细胞识别明确 | 活死双染 |
RH237/DiOC5(3)/Di-4-ANEPPDHQ | 膜电位 | 适合膜状态分析 | 电生理和膜功能研究 |
6 神经示踪与专用荧光染料
6.1 荧光金 FluoroGold
（1）基本特征
荧光金是一种经典的专用荧光示踪染料，英文名为 FluoroGold，主要用于神经逆行示踪。
（2）示踪原理
荧光金可被神经末梢摄取，并沿轴突发生逆行运输，最终在神经元胞体中累积，从而实现投射神经元的定位和神经通路可视化。
（3）主要优点
信号明确，适合显微观察，尤其适用于神经环路、投射关系和损伤后连接分析。
（4）主要局限
应用场景相对专一，主要用于神经解剖和神经通路研究，不适合作为常规免疫荧光或核酸染色的通用染料。
6.2 神经元探针
（1）NM4-64
适用于神经元相关荧光标记和膜结构观察。
（2）NerveGreen C4 与 NerveRed C2
适用于神经元绿色或红色荧光示踪，适合神经细胞定位和结构成像。
表6 常见神经示踪与专用荧光染料
染料 | 主要用途 | 主要特点 | 常见应用 |
FluoroGold | 神经逆行示踪 | 适合投射神经元定位 | 神经通路研究 |
NM4-64 | 神经元成像 | 适合神经结构观察 | 神经元示踪 |
NerveGreen C4 | 神经元绿色示踪 | 绿色通道 | 神经元定位 |
NerveRed C2 | 神经元红色示踪 | 红色通道 | 神经元成像 |
7 荧光染料与荧光探针相关产品表
产品类别 | 货号 | 产品名称 | CAS号 | 级别和纯度 | 适用研究方向/用途 |
蛋白/抗体标记染料 | 5-异硫氰酸荧光素 (异构体I)[5-FITC(isomer I)] | 3326-32-7 | Ex:498nm, Em:517nm, ≥95%(HPLC) | 适用于抗体、蛋白和多肽的绿色荧光标记 | |
蛋白/抗体标记染料 | 异硫氰酸荧光素(异构体I) (FITC) | 3326-32-7 | ≥90% | 适用于免疫荧光和流式细胞术中的常规蛋白标记 | |
蛋白/抗体标记染料 | 6-TRITC,R-异构体[四甲基罗丹明-6-异硫氰酸酯] | 80724-20-5 | ≥80% | 适用于橙红通道蛋白和抗体标记 | |
骨架标记探针 | Phalloidin-TRITC,细胞骨架染料 | 915013-10-4 | ≥97% | 适用于微丝/肌动蛋白骨架荧光染色 | |
蛋白/点击标记染料 | TAMRA叠氮化物，5-异构体 | 825651-66-9 | ≥95% | 适用于点击化学标记和荧光探针构建 | |
蛋白/核酸标记染料 | CY3 | 146368-13-0 | Moligand™, 10 mM in Water | 适用于寡核苷酸探针、蛋白标记和 FISH | |
蛋白/核酸标记染料 | Cy5,荧光染料 | -- | ≥95% | 适用于远红通道蛋白标记、多色成像和流式检测 | |
核酸染料 | 4',6-二脒基-2-苯基吲哚二盐酸盐 | 28718-90-3 | ≥98% | 适用于固定细胞和组织切片核染色 | |
核酸染料 | Hoechst 33342 染色液 | 23491-52-3 | 适用于免疫荧光(IF), BioReagent, 即用型, 生物染色剂, 适用于荧光分析, 生物染料级, 用于显微镜, 用于细胞培养, 1.0 mg/ml in H₂O | 适用于活细胞核染色和显微成像 | |
核酸染料 | Hoechst 33258 UltraPure 超纯级 | 23491-45-4 | ≥99%(HPLC) | 适用于 DNA 核染色和高纯度核酸成像 | |
核酸染料 | 碘化丙啶（PI） | 25535-16-4 | ≥98%(HPLC) | 适用于活死细胞检测和细胞周期分析 | |
核酸染料 | 吖啶橙 盐酸盐 | 65-61-2 | ≥99% | 适用于 DNA/RNA 双重核酸染色和细胞状态分析 | |
核酸染料 | 溴化乙锭(EB) | 1239-45-8 | 分子生物学级, ≥95%(HPLC), powder | 适用于核酸凝胶电泳成像 | |
核酸/细胞核探针 | DRAQ5 荧光探针 | -- | -- | 适用于活细胞或固定细胞核染色及深红通道检测 | |
线粒体染料 | 罗丹明123 | 62669-70-9 | ≥98% | 适用于线粒体定位和膜电位相关观察 | |
线粒体功能探针 | TMRE [四甲基罗丹明,乙酯,高氯酸盐] | 115532-52-0 | 适用于荧光分析, ≥90%(HPCE) | 适用于线粒体膜电位检测 | |
线粒体功能探针 | 四甲基罗丹明甲酯（TMRM） | 115532-49-5 | ≥98% | 适用于活细胞线粒体膜电位动态监测 | |
线粒体探针 | MitoTracker Deep Red FM | 873315-86-7 | ≥99% | 适用于远红通道线粒体示踪 | |
线粒体探针 | MitoTracker Orange CMTMRos | 199116-50-2 | -- | 适用于线粒体定位和活细胞成像 | |
溶酶体探针 | LysoTracker Red | 231946-72-8 | ≥97% | 适用于溶酶体红色荧光成像 | |
溶酶体探针 | LysoTracker Yellow HCK 123 | 1064123-31-4 | ≥98% | 适用于溶酶体黄色荧光示踪 | |
溶酶体功能探针 | LysoSensor PDMPO | -- | ≥98% | 适用于溶酶体酸化状态和 pH 分析 | |
内质网探针 | ER-Tracker Green (内质网绿色荧光探针) | -- | -- | 适用于内质网定位和活细胞成像 | |
高尔基体探针 | Golgi-Tracker Green (高尔基体绿色荧光探针) | 133867-53-5 | ≥97% | 适用于高尔基体绿色荧光成像 | |
高尔基体探针 | Golgi-Tracker Red (高尔基体红色荧光探针) | 571186-05-5 | ≥97% | 适用于高尔基体红色荧光成像 | |
细胞膜示踪染料 | Cell Tracker CM-DiI（细胞膜橙红色荧光探针） | 180854-97-1 | -- | 适用于细胞膜标记和细胞追踪 | |
细胞膜示踪染料 | DiA（细胞膜绿色荧光探针） | 114041-00-8 | -- | 适用于绿色通道细胞膜标记 | |
细胞膜示踪染料 | DiO Plus（细胞膜绿色荧光探针升级款） | -- | -- | 适用于细胞膜绿色示踪 | |
细胞膜示踪染料 | DiD（细胞膜红色荧光探针） | 362596-00-7 | -- | 适用于远红通道细胞膜和细胞追踪实验 | |
脂质/脂滴染料 | 尼罗红 | 7385-67-3 | BioReagent, 适用于荧光分析, ≥95%(HPLC) | 适用于脂滴、中性脂质和脂代谢研究 | |
脂质/脂滴染料 | BODIPY 493/503 methyl bromide | 216434-81-0 | ≥98% | 适用于脂滴高分辨荧光成像 | |
脂质/脂肪酸探针 | BODIPY 500/510 C1, C12(脂肪酸绿色荧光探针) | -- | -- | 适用于脂肪酸摄取和脂代谢研究 | |
脂质过氧化探针 | BODIPY 581/591 C11 | 217075-36-0 | ≥99% | 适用于脂质过氧化检测 | |
反应型 BODIPY 染料 | BODIPY 530/550 NHS ester | 216961-93-2 | -- | 适用于蛋白和多肽的荧光偶联 | |
反应型 BODIPY 染料 | BODIPY 650/665 NHS ester | 1818267-45-6 | -- | 适用于远红通道蛋白偶联和标记 | |
pH 探针 | BCECF AM (pH荧光探针，5mM) | -- | BioReagent, 适用于荧光分析, 5mM | 适用于胞内 pH 监测 | |
钙离子探针 | Fluo-4 AM (钙离子荧光探针) | 273221-67-3 | BioReagent, ≥90%(HPLC), 2mM | 适用于胞内 Ca²⁺动态检测 | |
钙离子探针 | 钙荧光探针Fluo-8, AM | 1345980-40-6 | BioReagent,≥95%(HPLC) | 适用于高灵敏 Ca²⁺检测 | |
钙离子探针 | 钙荧光探针Fura-2, AM | 108964-32-5 | BioReagent,≥98%(HPLC) | 适用于比率型 Ca²⁺定量分析 | |
钙离子探针 | 钙离子荧光探针 | 129787-64-0 | -- | 适用于胞内 Ca²⁺检测和活细胞功能分析 | |
膜电位探针 | JC-1,线粒体膜电位染料 | 3520-43-2 | ≥95% | 适用于线粒体膜电位和凋亡分析 | |
膜电位探针 | JC-10,线粒体膜电位荧光探针 | -- | ≥95% | 适用于线粒体膜电位检测 | |
膜电位探针 | Di-4-ANEPPDHQ膜电位荧光探针 | -- | -- | 适用于膜电位和膜有序性分析 | |
膜电位探针 | DiOC5(3)膜电位荧光探针 | -- | -- | 适用于细胞膜电位检测 | |
膜电位探针 | RH237膜电位荧光探针 | -- | -- | 适用于膜电位和电生理相关研究 | |
ROS 探针 | ROS荧光探针-DHE | 38483-26-0 | -- | 适用于超氧阴离子和氧化应激研究 | |
NO 探针 | DAF-2,特定荧光一氧化氮探针 | 205391-01-1 | ≥95%(HPLC) | 适用于一氧化氮检测 | |
Zn²⁺探针 | 5-Iso-ZnAF-1,Zn 2+特异性荧光探针 | 321859-09-0 | ≥95% | 适用于 Zn²⁺荧光检测 | |
单线态氧探针 | SOSG 单线态氧绿色荧光探针 | -- | -- | 适用于单线态氧检测和光动力研究 | |
线粒体脂质过氧化探针 | MitoPerOx，线粒体靶向脂质过氧化探针（顺反异构体混合物） | 1392820-50-6 | ≥95% | 适用于线粒体脂质过氧化研究 | |
活细胞染料 | 钙黄绿素-AM | 148504-34-1 | ≥90%(HPLC) | 适用于活细胞标记和活死双染 | |
淀粉样β探针 | CRANAD-2,近红外淀粉样β荧光探针 | 1193447-34-5 | ≥95% | 适用于淀粉样β成像和神经退行性疾病研究 | |
神经示踪染料 | 荧光金 | 223769-64-0 | BioReagent,无菌,用于显微镜,生物染色剂,适用于荧光分析 | 适用于神经逆行示踪和投射神经元定位 | |
神经元探针 | NM4-64神经元荧光探针 | -- | -- | 适用于神经元膜和神经结构示踪 | |
神经元探针 | NerveGreenTM C4神经元荧光探针 | -- | -- | 适用于神经元绿色荧光成像 | |
神经元探针 | NerveRedTM C2神经元荧光探针 | -- | -- | 适用于神经元红色荧光成像 | |
细菌/微生物探针 | 细菌红色探针（聚集诱导发光） | -- | BioReagent, 用于显微镜, 生物染色剂, ≥98%(HPLC), 10mM in DMSO | 适用于细菌成像和微生物荧光染色 | |
微生物染色探针 | 革兰氏荧光染色探针（聚集诱导发光） | -- | BioReagent, 10mM | 适用于革兰氏荧光染色和细菌分类观察 | |
AIE 细胞膜探针 | 细胞膜红色探针（聚集诱导发光） | -- | BioReagent, 用于显微镜, 生物染色剂, ≥98%(HPLC), 10mM in DMSO | 适用于细胞膜红色荧光成像 | |
AIE 细胞器探针 | 溶酶体红色探针（聚集诱导发光） | -- | BioReagent, 用于显微镜, 生物染色剂, ≥98%(HPLC), 10mM in DMSO | 适用于溶酶体成像 | |
AIE 细胞器探针 | 线粒体红色探针（聚集诱导发光） | -- | BioReagent, 用于显微镜, 生物染色剂, ≥98%(HPLC), 50mM in DMSO | 适用于线粒体成像 | |
AIE 脂滴探针 | 脂滴红色探针（聚集诱导发光） | -- | BioReagent, 用于显微镜, 生物染色剂, ≥98%(HPLC), 200μM | 适用于脂滴成像和脂代谢研究 |
8 主要实验平台中的应用逻辑
8.1 免疫荧光与组织成像
免疫荧光更重视光谱分离、组织背景和抗漂白能力。固定细胞常用 FITC、TRITC、Cy3、Cy5 和 Alexa Fluor 系列，组织切片则更适合背景较低的红光或远红通道。
8.2 流式细胞术
流式更强调亮度、补偿和激光匹配。低表达抗原宜分配给更亮的染料，高表达抗原则可分配给较普通通道。功能检测常联合使用 PI、Fluo-4、DHE 和 JC-1 等。
8.3 活细胞成像
活细胞实验应优先考虑膜通透性、光毒性和长期稳定性。Hoechst 33342、TMRE、TMRM、LysoTracker、Fluo-4 和 Calcein AM 等更常见。
8.4 核酸检测与分子生物学
核染色常用 DAPI 和 Hoechst；凝胶成像可用溴化乙锭或其他核酸染料；实时 PCR 和杂交探针更常用 SYBR Green I 类与荧光寡核苷酸探针体系。
8.5 神经示踪实验
神经解剖和投射分析更适合使用 FluoroGold、DiI、DiO、DiD 以及专用神经元探针。这类实验的核心不是通道丰富，而是示踪路径是否清晰、定位是否稳定以及时间窗口是否合适。
荧光染料在生命科学研究中的价值，不在于单纯提供颜色，而在于将蛋白、核酸、细胞器、功能状态和神经连接等不同层面的生物学信息转化为可分析信号。对于实验设计而言，更重要的问题不是先看颜色，而是先明确目标属于哪一类，再在该类别中选择与仪器、样本和平台相匹配的具体染料。只有把分类、标记原理、代表染料和应用场景对应起来，荧光实验结果才具有真正的解释力。
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[1] 多色流式实验荧光染料的选择
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