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荧光探针全景入门:定义与发光机理、信号机制、分类框架、选型导航及产品表(附表1–表4)

1)什么是“荧光探针”?

IUPAC对荧光(fluorescence)的定义是:激发态分子在保持自旋多重度不变的情况下,自发辐射发光的过程(简化理解:吸光→短时间后放光)。

两个常用相关术语:

(1) 荧光团/发荧光的结构单元(fluorophore):能发荧光的分子实体。

(2)荧光量子产率(quantum yield, Φ):每吸收一个光子,发生某个事件(例如发光)的“效率”。 

 

荧光探针(fluorescent probe)可以理解为一种“会发光、还能‘识别目标’并把识别结果用荧光变化表达出来的分子/材料”。它通常不只是“染料(dye)”,而是带有识别功能 + 信号读出机制的“化学传感器/生物传感器”。

 

2)荧光是怎么产生的?

可以把荧光想成“分子被光推上楼梯,又从楼梯滑下来”:

  • 吸收(excitation):分子吸收激发光,电子从基态跃迁到激发态。
  • 能量整理(非辐射驰豫):分子会先“抖一抖、放掉一部分能量”(转成热/振动等),不发光。
  • 发射(emission):再从激发态回到基态,同时放出一个光子——这就是荧光。

 

因此通常会看到:发射光的波长比激发光更长(能量更低),两者差值常用Stokes shift(斯托克斯位移)描述(吸收与发光峰位(通常以频率/波数表述)的差)。但在特定机制/体系下也可能出现 anti-Stokes(发射波长反而更短)。

 

两个“选探针”的底层指标

  • 量子产率 Φ:越高越“省电”,吸收的光更愿意变成发光。
  • 摩尔吸收系数 ε(molar absorption coefficient):越高越“会吸光”。
  • 备注:IUPAC 还提到“(激光)染料亮度”常用 Φ × ε(λ) 来衡量(同一激发波长下)。

 

3)探针“为什么能测东西”?核心是:识别 → 转换成荧光变化

一个典型荧光探针,常可以拆成三块(不一定都独立存在):

发光体(fluorophore) + 识别/反应位点(receptor/trigger) + 连接/调控结构(linker/spacer)。

 

当目标(离子/小分子/酶/核酸/环境参数)出现时,会触发光物理或化学结构改变,从而让荧光出现可测变化。

常见“把识别结果变成信号”的几类机制:

A. “开关型”(turn-on / turn-off)

  • turn-on(亮起来):背景更低、在生物体系里更受欢迎。
  • turn-off(变暗):也有用,但通常更容易受光漂白、浓度波动等影响。
  • 备注:turn-off(变暗)探针并不少见,但在活细胞/长时程成像中更容易受到漂白、探针浓度波动与光路变化影响,因此在“追求稳健定量”的场景里,通常更优先考虑 turn-on 或 ratiometric。

 

B. “变色尺/自校准型”(ratiometric,比率型)

  • 不是只看一个通道强度,而是看两个发射信号的比值(或同一探针在两段波长上的比值)。
  • 优势:这样能抵抗很多“非目标因素”的干扰(探针浓度、光源波动、聚焦变化、部分光漂白等),因此更适合做定量。

 

C. “距离尺”(FRET:Förster resonance energy transfer)

  • FRET 通过供体/受体之间的非辐射能量转移读出距离或构象变化,常用于蛋白互作、构象变化、生物传感器。
  • 备注:IUPAC提醒常说的“fluorescence resonance energy transfer”这个叫法并不严谨,因为该能量转移不涉及发射光子;更准确是 Förster resonance energy transfer。

 

D. 典型光物理“底层按钮”

  • PET(photoinduced electron transfer):目标结合/反应改变电子转移通道,从“淬灭”变“发光”或相反;PET 是荧光探针设计里非常经典的一大类。
  • ICT(intramolecular charge transfer):分子内电荷转移强弱变化,常带来发射峰位移动,因而很适合做ratiometric。
  • AIE(aggregation-induced emission):一些分子“分散时不亮、聚集/受限时变亮”,常用“分子内转动受限”解释。

 

4)荧光探针怎么分类?

 

轴(维度)

分类子类

一句话定义

什么时候优先用

典型例子

轴1:探针载体/形态

小分子探针

合成灵活、扩散快、响应快

离子/ROS/酶活/膜电位等快速动态读出

Fluo-4 AM、DCFH-DA、TMRE、Laurdan

 

生物大分子标记

抗体/寡核苷酸/肽等“带荧光标签”

需要高特异识别(抗体定位、核酸杂交)

抗体-FITC、寡核苷酸-Cy5

 

遗传编码荧光探针(FP体系)

细胞内表达,传感结构域+FP(FRET/单FP/转位等)

需要长期、可追踪、可定点到细胞器的活细胞监测

FRET biosensors、单FP传感器

 

纳米探针(发光纳米探针)

量子点/聚合物点/上转换等纳米发光体(luminescent nanoprobes)

需要高亮度/多色/时间门控等方案,或体内成像;同时评估体内代谢与安全性

量子点(QDs)、聚合物点(Pdots)、上转换纳米粒(UCNPs)

轴2:信号输出方式

强度型(turn-on/off)

单通道强度变

上手快、筛查快,但易受浓度/漂白/光路影响

多数染料/“turn-on”探针

 

比率型(ratiometric)

两通道比值更稳健

需要更接近定量、抗浓度/光照波动

Fura-2、SNARF、部分膜环境探针

 

寿命型(lifetime/FLIM)

用寿命而非强度读出

背景复杂、强度伪影大、想要更“绝对量”趋势

FLIM相关探针/寿命型传感器

 

时间门控(time-gated)

延时采集避开短寿命背景

组织自发荧光强、需要抑背景(多见于长寿命体系)

time-gated 通常建立在长寿命发光体系(如镧系配合物、部分磷光/延迟荧光或特定纳米发光体)上,通过延时采集避开短寿命自发荧光背景。

 

各向异性/偏振

读出分子转动/结合变化

研究结合、黏度、聚集等“运动学信息”

各向异性结合实验(偏方法学)

轴3:识别对象/触发方式

离子/小分子

Ca²⁺/H⁺/Zn²⁺等

细胞信号、稳态与动态监测

Fluo-4、BCECF等

 

ROS/RNS

H₂O₂、ONOO⁻等

氧化应激、炎症、线粒体功能

DCFH-DA、DHE、DAF-FM等

 

酶活/可激活探针

被酶切割/氧化还原触发

需要“只在目标事件发生时亮”

酶底物型探针(如Amplex Red类)

 

核酸/结构

DNA/RNA、特定结构(如G4)

染核/杂交检测/结构研究

Hoechst、DAPI、核酸染料

 

微环境参数

极性、黏度、膜电位、缺氧、温度

更偏“物理化学环境”的成像

Laurdan/PRODAN、膜电位染料

轴4:应用光学窗口

可见光

设备普及、成本低

细胞/薄样品、背景可控

FITC/TRITC等

 

NIR-I(~700–900 nm)

组织背景更低于可见

组织成像、动物活体较常用窗口

常见近红外染料

 

NIR-II(~1000–1700 nm)

更低自发荧光/散射

追求更深层与更高清晰度潜力

NIR-II成像探针

轴5:定位/靶向策略

细胞器/结构靶向

“在哪儿发光”是核心信息

细胞器共定位、功能分区研究

Mito/Lyso系列、膜/核靶向探针

 

5)好的荧光探针需要满足哪些技术特征?

 

维度

指标

为什么重要

快速判断/验证

光学性能

亮度(ε×Φ)

同样浓度/同样激发下是否“够亮”;弱信号会放大噪声与漂移

看数据表 ε、Φ;做“等浓度、同曝光/同激发功率”的对照;注意环境淬灭/结合后变暗

光学性能

Stokes shift 更大更友好

降低激发泄漏、通道串扰、自吸收;多重染色更稳

看吸收/发射谱与滤光片;做单染→串扰矩阵(bleed-through)

光学性能

光稳定性(抗漂白)

长时程成像/扫描会不会很快“掉光”

连续照明记录强度衰减曲线;不同抗淬灭体系对比(光漂白是显微常见限制因素)

光学性能

光谱匹配/多通道兼容

激光线/滤光片不匹配会造成“理论很好,实际很难测”

按仪器通道反查:激发线、分色镜、带通;先做单色染料的通道验证

背景控制

组织/复杂基质自发荧光;必要时选比值型或长波段

真实样本里背景往往决定 SNR;强度型最容易被“样本差异”带偏

先测样本本底(无探针);必要时改用 ratiometric、自发荧光更低的波段(如 NIR-II)

选择性&灵敏度

选择性/特异性

“测到的到底是不是目标”

干扰物面板测试;竞争抑制/清除剂;基因/药理学验证(KO/抑制剂)

选择性&灵敏度

检出限&动态范围

样本浓度不在量程内=再亮也没用

用标准曲线覆盖预期区间;确认是否饱和/地板效应

动力学

响应速度

生物过程是秒级还是小时级?不匹配会“看不到变化”

加目标后记录时间曲线;区分快反应与慢累积探针

机理属性

可逆 vs 不可逆

可逆适合实时动态;不可逆适合事件记录/终点累计

看机理:配位/质子化多可逆;共价反应/酶切多不可逆(并配套对照)

体系相容

水溶性/抗聚集

聚集会导致 ACQ 或 AIE(可能变暗也可能变亮)

做浓度梯度、加蛋白/血清、加表面活性剂/有机溶剂的光谱对照

生物相容

细胞通透性/定位/靶向

进不去/跑错位置=结论跑偏

共定位验证;分区标记;必要时用靶向基团或遗传编码方案

生物相容

毒性/扰动/光毒性

探针本身改变体系(尤其强亲脂插膜、ROS 相关体系)

活性/活力对照;“暗毒性+光照毒性”分开测

定量与对照

校准曲线、是否需要 ratiometric 自校准

强度型容易受浓度、光路、漂白影响;比值型更稳

体外→细胞内校准策略;双通道比值/寿命法;写清对照逻辑

定量与对照

阴性/竞争抑制/突变体对照(建议项)

让结论“站得住”的关键

至少包含:无探针对照、结构相近惰性探针对照、抑制剂/KO/突变体验证(按体系选)

 

备注:

  • ΔΨm 染料补充:对 TMRE/TMRM 这类电位依赖富集染料,需说明工作模式(non-quenching vs quenching)、工作浓度与读出方式(全细胞/线粒体 ROI),并用 FCCP/CCCP 定义 0 点/动态范围。
  • 补充:Amplex/Ampliflu Red 这类底物多用于“HRP/氧化酶偶联的 H₂O₂(尤其细胞外释放)”测定;若目标是细胞内 ROS 成像,应优先选择专门设计的细胞内探针/传感器并配套对照。

 

6)荧光探针常见应用领域

1. 生命科学与医学研究

  • 活细胞/组织成像:看“在哪里、何时发生”。(离子、ROS、pH、膜电位、酶活、代谢等)
  • 蛋白互作/构象变化:FRET 传感器和遗传编码探针很常用。
  • 疾病相关生物标志物检测:体外检测、组织染色、术中荧光导航(更偏 NIR)。

 

2. 药物发现与生物分析

  • 高通量筛选(HTS):用荧光读出酶活/受体结合/信号通路。
  • 结合动力学与细胞信号:TR-FRET / BRET / FRET 等方法体系成熟。

 

3. 环境、食品与工业检测

  • 重金属/污染物:现场快速检测(试纸/手机读数等)。
  • 食品新鲜度/腐败指示:pH、胺类、硫化物等可用荧光传感材料实现。
  • 过程监控与材料科学:聚合、应力、缺陷、微环境变化监测。

 

表0|荧光探针快速选型导航:需求 → 对应产品表(表1–表4)

 

需求/场景

典型问题关键词/要找的探针类型

优先看哪张表

选表逻辑

做活细胞功能检测:Ca²⁺波动、pH变化、ROS/NO、膜电位、膜有序度/极性、膜示踪/胞吞

Ca²⁺(Fluo-4 AM / Fura-2 AM);pH(BCECF-AM / SNARF-1 AM);ROS/RNS(DCFH-DA;APF/HPF);NO(DAF-FM DA);膜电位(TMRE/TMRM 或 JC-10);膜环境/有序度(Laurdan 或 Flipper-TR);膜示踪/胞吞(FM1-43);离子与微环境:Cl⁻(MQAE 或 SPQ)、Zn²⁺(锌喹乙酯)、K⁺(PBFI-AM);特殊功能:¹O₂(ABDA)、黏度(DCVJ)、活性/酯酶(Calcein AM 或 FDA)、酶活底物(4-MUP / MUGal;4-MU 作为读出母核)。

表1

表1集中的是“功能型探针”:用于细胞生理/信号/应激/膜性质的读出,最适合做机制研究与定量成像/流式。

只想标记某个细胞器:线粒体、溶酶体定位/共定位,或看细胞器功能(线粒体ROS/H₂O₂、溶酶体pH)

MitoTracker/MitoScene/MitoMark;MitoSOX、MitoPerOx、MitoPY1;LysoTracker/LysoSensor;Flipper-TR(膜力学/有序度相关);ER Flipper-TR、ER PhotoFlipper(内质网靶向);HaloFlipper(HaloTag 定位后读出膜性质)

表2

表2是“细胞器靶向”专区:线粒体/溶酶体的定位染色+功能探针都在一起,做共定位和细胞器功能最省时间。

做细胞核/核酸染色或流式活死区分:核染、DNA含量、死细胞排除、多色面板(远红/近红外核酸染料)

Hoechst 33342/33258、DAPI;PI、7-AAD、TO-PRO-1/3;DRAQ5(活细胞核染)、DRAQ7(死细胞核染);EB;吖啶橙试剂盒

表3

表3是“核酸染色&活死染”专表:包含显微核染、流式活死、DNA含量/细胞周期常用染料,且覆盖远红/近红外通道。

在做“探针构建/标记/衍生化”或需要通用荧光染料:给蛋白/分子“挂灯笼”、做偶联、做方法学验证、做载体/材料示踪

FITC、TMR-ITC;羧基荧光素/羧基TMR(偶联前体);BODIPY骨架;NBD-Cl、丹酰氯、溴代双满;罗丹明/香豆素/磺胺丁丹等通用染料;NIR-I/NIR-II 成像染料(ICG、IR-780、IR-1061、NIR-II羧酸功能化)

表4

表4是“基础染料与化学标记试剂”:适合做共价标记、探针合成、衍生化检测,以及一般示踪/方法学。

我不确定属于哪类:只知道目标是“检测/染色/标记”

先问:是“功能读出”还是“定位染色”还是“核酸/活死”还是“做偶联/合成”?

先看表1 → 表2 → 表3 → 表4

按常见科研路径:功能探针(表1)最优先;其次是细胞器定位(表2);再到核酸/活死(表3);最后是标记/合成与通用染料(表4)。

 

表1|功能型细胞荧光探针(Ca²⁺/pH/ROS&NO/膜电位/膜环境与示踪)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色或作用

Ca²⁺ 探针(AM 酯,单通道)

273221-67-3

F746068

Fluo-4 AM (钙离子荧光探针)

BioReagent, ≥90%(HPLC), 2mM

活细胞负载常用 Ca²⁺ 探针(AM 进入细胞后被酯酶切割滞留);适合显微/高通量读数;需做钙离子载体/螯合剂对照以验证动态范围。

Ca²⁺ 探针(AM 酯,比率型)

108964-32-5

F131042

Fura-2,AM,荧光钙离子指示剂

≥95%(HPLC)

经典比率型 Ca²⁺ 指示剂(抗探针量/光照波动更稳),适合定量趋势与校准;对仪器通道/激发要求更高。

Ca²⁺ 探针(AM 酯,比率型/流式常用)

112926-02-0

I1455253

Indo-1 AM

_

比率型 Ca²⁺ 指示剂,流式/显微均常见;更适合需要相对定量与抗干扰的实验设计。

Mg²⁺ 探针(AM 酯,比率型;兼对 Ca²⁺敏感)

130100-20-8

M1453637

Mag-Fura-2 AM

——

常用于胞内 Mg²⁺ 相关变化(但也会受 Ca²⁺ 干扰);建议配合 Ca²⁺ 控制/螯合对照使用。

K⁺ 探针(AM 酯)

124549-23-1

P1437664

PBFI-AM

——

活细胞 K⁺ 指示剂(AM 负载);适合研究胞内 K⁺ 波动(如凋亡/离子通道相关);需注意校准与离子强度影响。

Cl⁻ 探针(猝灭型常见)

162558-52-3

M131144

MQAE [1-(乙氧羰基甲基)-6-甲氧基喹啉溴化物]

适用于荧光分析, ≥97%

常用于细胞内 Cl⁻/卤离子相关研究的经典染料(多为碰撞猝灭读出);适合做 Cl⁻ 通道/转运研究;需要做离子替换与校准方案。

Cl⁻ 探针(猝灭型常见)

83907-40-8

S1499702

SPQ

Moligand™, 10 mM in Water

常用卤离子/Cl⁻ 敏感染料(常见猝灭型);适合方法学与离子替换实验;推荐严格做阴阳性与背景对照。

Zn²⁺ 探针(可动锌)

181530-09-6

Z274867

锌喹乙酯

≥99%

Zinquin 类可动锌探针;用于胞内 Zn²⁺ 分布/变化;建议配合螯合剂(如 TPEN)与补锌对照。

金属敏感探针(多金属导致信号变化)

234075-45-7

P647966

Phen Green SK diacetate (5/6-mixture)

≥91%

细胞可负载的金属敏感探针(对多种金属离子可引起荧光变化,具体选择性以产品说明为准);适合筛查/对照,但做“单一金属定量”需谨慎。

pH 探针(AM 酯)

117464-70-7

B273262

BCECF-AM

≥90%(HPLC)

经典胞内 pH 探针(常配合比率/双激发策略);适合 pH 校准与活细胞成像;建议做 nigericin/高K⁺校准(若实验允许)。

pH 探针(AM 酯,红移/双通道优势)

126208-13-7

C273271

5(6)-羧基SNARF-1,乙酰甲酯, 乙酸酯

≥90%

红移/比率型 pH 探针;适合与绿色通道同时做多色实验;常用于胞内或细胞器 pH 趋势比较。

NO 探针(AM 酯,低浓度 NO)

254109-22-3

D131469

DAF-FM DA,低浓度NO检测和定量试剂

≥98%(HPLC)

常用于 NO 产生检测(DA 形式便于入胞);对照与干扰控制很关键(建议配合 NO 供体/抑制剂与空白对照)。

ROS 探针(总氧化/趋势)

4091-99-0

H131224

2,7-二氯二氢荧光素二乙酸酯 (DCFH-DA)

≥97%

常用于总体氧化应激趋势筛查(但选择性有限);适合比较组间趋势,建议配合更特异探针与清除剂/抑制剂对照。

ROS 探针(过氧化物/过氧亚硝酸盐等)

109244-58-8

D755415

Dihydrorhodamine 123

Cell-permeable fluorogenic probe that is useful for the detection of reactive oxygen species (ROS) such as peroxide and peroxynitrite.

入胞后被氧化转为发光形式;适合 ROS 相关变化监测;需控制光照与自氧化背景。

ROS 探针(超氧相关)

104821-25-2

D113494

二氢乙锭

≥95%

常用于超氧相关检测(产物复杂,需谨慎解读);建议配合特异抑制/清除对照与合适检测方式。

HOCl/强氧化物种探针

359010-70-1

A356800

APF

≥95%, ~5mM in dimethyl formamide

常用于 HOCl 相关研究(也可能对·OH/ONOO⁻等响应);与 HPF 组合常用于判别/对照设计。

·OH/ONOO⁻ 探针

359010-69-8

R336295

HPF

Moligand™, ≥98%, A solution in methyl acetate

常作为 APF 的对照探针,更偏向 ·OH/ONOO⁻ 方向;适合做“HOCl vs 其它强氧化物种”对照思路(以说明书为准)。

过氧化氢/氧化酶体系荧光底物

119171-73-2

A131064

10-乙酰基-3,7-二羟基吩噁嗪(Ampliflu Red)

适用于荧光分析, ≥98%(HPLC)

常见“Amplex/Ampliflu Red”类荧光底物:在 HRP/氧化酶体系中生成荧光产物;适合微孔板定量与灵敏检测。

单线态氧 ¹O₂ 指示剂

5471-63-6

D122454

1,3-二苯基异苯并呋喃

≥97%

DPBF:¹O₂ 生成验证常用(易被氧化、需避光);更偏体系验证/方法学用途。

单线态氧 ¹O₂ 指示剂

307554-62-7

A131481

9,10-蒽二基-二(亚甲基)二丙二酸

≥90%

ABDA:¹O₂ 检测/验证常用;适合光敏/光氧化体系评价。

微环境黏度探针(分子转子)

58293-56-4

D131255

9-(2,2-二氰乙烯基)久洛啶

≥97%(HPLC)

DCVJ:典型分子转子,随微环境限制/黏度变化出现信号差异;适合做“黏度/微环境变化”趋势比较。

膜环境探针(极性/有序度)

74515-25-6

L131299

6-十二酰基-N,N-二甲基-2-萘胺(Laurdan)

适用于荧光分析, ≥97%(HPLC)

经典膜相态/有序度探针(常用于 GP 分析);适合比较膜有序度与相变趋势。

膜环境探针(PRODAN 类)

70504-01-7

P131289

N,N-二甲基-6-丙酰-2-萘胺

≥98%

PRODAN:环境极性敏感;常用于膜/蛋白疏水口袋微环境变化研究。

膜电位染料(电压敏感)

90134-00-2

D768599

氢氧化4-(2-(6-(二丁基氨基)-2-萘基)乙烯基)-1-(3-磺丙基)吡啶鎓 内盐

≥95%(HPLC)

典型 styryl 类电压敏感染料;用于质膜电位变化成像(需控制光毒性与染色条件)。

膜/细胞器染色(亲脂性碳菁)

53213-82-4

D1455411

3,3′-二己基含氧碳菁碘代物; 碘代3,3'-二己氧基羰花青

≥99%

亲脂性碳菁类;常用于膜/细胞器染色或电位相关实验(具体应用以说明书为准)。

膜电位/分布相关染料

70363-83-6

D141163

双(1,3-二丁基巴比妥酸)三次甲基氧杂菁

≥95%

氧杂菁类染料,常用于膜电位/分布相关研究(需优化染色与对照)。

线粒体膜电位探针(ΔΨm)

115532-52-0

T131055

TMRE [四甲基罗丹明,乙酯,高氯酸盐]

适用于荧光分析, ≥90%(HPCE)

ΔΨm 经典探针:带正电、依膜电位富集线粒体;建议配合 FCCP/CCCP 去极化对照。

线粒体膜电位探针(ΔΨm)

115532-50-8

T768877

四甲基罗丹明甲酯高氯酸盐

≥98%

TMRM:ΔΨm 常用探针;低浓度条件下更适合定量趋势对比(避免自猝灭)。

线粒体膜电位探针(ΔΨm)

62669-70-9

R299309

罗丹明123

≥98%

经典线粒体富集染料,可用于 ΔΨm/线粒体功能相关实验(对照必做)。

线粒体膜电位探针(ΔΨm)

_

J141206

JC-10,线粒体膜电位荧光探针

≥95%

JC 系列:聚集/单体信号随 ΔΨm 改变;适合显微/流式做膜电位变化比较。

脂质/疏水环境染色

7385-67-3

N121291

尼罗红

BioReagent, 适用于荧光分析, ≥95%(HPLC)

脂滴/中性脂染色常用;也可作疏水环境指示(需控制背景与通透)。

膜示踪/胞吞探针

149838-22-2

T1373392

FM 1-43

_

插膜并随胞吞进入囊泡,常用于膜循环/突触囊泡相关示踪。

活细胞酯酶/活性探针

596-09-8

F109384

二乙酸荧光素

≥97%

FDA:入胞后被酯酶切割生成荧光素;常用于活细胞/酯酶活性与快速活性评估(可与PI等配套)。

活细胞活性/示踪探针

148504-34-1

C131116

钙黄绿素乙酰氧基甲酯

适用于荧光分析, ≥96%(HPLC)

Calcein AM:活细胞内切割后发光并滞留;常用于活细胞标记、毒性评价、与死细胞染(PI等)配套。

细胞追踪(长效示踪/增殖追踪)

150347-59-4

C131127

5(6)-羧基二乙酸荧光素琥珀酰亚胺酯(CFDA)

适用于荧光分析, ≥90%(HPLC)

细胞示踪/增殖追踪常用路线(入胞后转化并可形成稳定标记);适合免疫细胞增殖/迁移追踪等。

荧光酶底物(磷酸酶)

3368-04-5

M1499707

4-甲基伞形酮磷酸酯

Moligand™, 10 mM in Water

4-MUP:被磷酸酶水解释放 4-MU 荧光;用于碱性/酸性磷酸酶等活性测定。

荧光酶底物(β-Gal)

6160-78-7

M171181

4-甲基-7-氧香豆素-β-D-吡喃半乳糖苷

≥98%

MUGal:β-半乳糖苷酶水解→4-MU;用于报告基因/酶活检测。

荧光酶底物(β-GUS)

6160-80-1

M194210

4-甲基-7-氧香豆素-β-D-葡萄糖苷酸

≥98%

MUGlcA:β-葡萄糖醛酸苷酶水解→4-MU;用于酶活分析/微生物检测等。

荧光报告基团(底物母核)

90-33-5

M106701

4-甲基伞形酮(4-MU)

≥98%

多种 4-MU 底物共同荧光母核;用于标准曲线、方法学对照与反应体系校准。

荧光酯酶底物

2747-05-9

A151699

7-乙酰氧基-4-甲基香豆素

≥98%

酯酶水解释放 4-MU;常用于酯酶活性与底物筛选。

蛋白聚集/淀粉样探针

2390-54-7

T168914

硫黄素T

_

常用于淀粉样/β-折叠结构结合增强;适合聚集动力学与筛查(需做空白/蛋白对照)。

膜性质探针(Flipper-TR 家族,通用)

2081888-04-0

F1452957

Flipper-TR 5

_

Flipper-TR 家族:用于膜性质(常见为膜力学/有序度相关)读出;常与寿命/强度策略配合,适合膜物理性质研究。

膜性质探针(Flipper-TR 家族,通用)

_

F1455208

Flipper-TR probe

_

Flipper-TR 通用探针版本;用于膜性质成像与读出。

膜性质探针(Flipper 衍生)

2804069-31-4

A1451998

Arg-Flipper 34

_

Flipper 衍生版本(Arg 功能化);用于膜性质相关成像/研究(具体以说明书为准)。

膜性质探针(Flipper 衍生)

2804069-30-3

E1450064

EE-Flipper 33

_

Flipper 衍生版本(EE 功能化);用于膜性质相关实验(以说明书适用场景为准)。

超分子/组装相关膜探针(Flipper 衍生)

_

S1453269

SupraFlipper 31

_

SupraFlipper:偏超分子/组装情景的膜相关读出(以说明书为准),适合更“化学/材料”取向的膜研究。

 

提示:TMRM/TMRE 可在 non-quenching(低 nM)或 quenching(更高浓度)两种模式下使用;两种模式下“去极化时信号升/降、看全细胞还是线粒体 ROI”的解读可能相反。做 ΔΨm 趋势定量通常优先低浓度 non-quenching,并配 FCCP/CCCP 去极化对照来定义动态范围。

 

表2|细胞器靶向与定位探针(线粒体 + 溶酶体)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色或作用

ER 靶向膜探针

2334078-37-2

E1451345

ER Flipper-TR 28

_

内质网(ER)靶向 Flipper 膜探针:用于 ER 膜性质相关成像/读出(常与膜物理性质研究配套)。

ER 靶向光控膜探针

_

E1454254

ER PhotoFlipper 32

_

ER 靶向 PhotoFlipper:用于带光控/光激活策略的膜相关读出(具体机制/用法以说明书为准)。

HaloTag 定位膜探针

_

H1451916

HaloFlipper 30

_

HaloTag 化学探针:可与 HaloTag 融合蛋白共价结合,实现“定位到指定膜/细胞器后再读出膜性质”的半合成策略。

线粒体靶向膜探针

2334078-40-7

M1449714

Mito Flipper-TR 27

——

线粒体靶向 Flipper 膜探针:用于线粒体膜性质成像/研究。

溶酶体靶向膜探针

2324152-35-2

L1452333

Lyso Flipper-TR 29

——

溶酶体靶向 Flipper 膜探针:用于溶酶体膜性质与功能状态研究。

线粒体定位染色(远红)

——

M748085

Mito-Tracker Far-Red(线粒体远红外荧光探针)

BioReagent, ≥95%

线粒体定位/共定位(远红通道),适合与绿/橙通道组合。

线粒体定位染色(深红)

873315-86-7

M1455700

MitoTracker Deep Red FM

≥99%

深红通道线粒体染色,适合多色面板。

线粒体定位染色(橙)

199116-50-2

M1455293

MitoTracker Orange CMTMRos

——

橙通道线粒体染色/共定位。

线粒体定位染色(绿)

201860-17-5

M288856

MitoScene™ Green I(线粒体绿色荧光探针)

——

绿色线粒体定位染色。

线粒体定位染色(红)

167095-09-2

M287728

MitoMark Red I,红色荧光线粒体染色

≥90%(HPLC)

红色线粒体染色/共定位用途。

线粒体超氧探针

1003197-00-9

M647069

MitoSOX Red

≥95%

线粒体靶向超氧相关探针:用于线粒体 ROS 研究(需做对照与条件优化)。

线粒体脂质过氧化探针

1392820-50-6

M275561

MitoPerOx,线粒体靶向脂质过氧化探针(顺反异构体混合物)

≥95%

用于线粒体膜脂过氧化相关读出;适合氧化应激/铁死亡相关研究(需严格对照)。

线粒体 H₂O₂ 探针

1041634-69-8

M286913

MitoPY1,荧光线粒体过氧化氢指示剂

——

线粒体靶向过氧化氢指示剂:用于线粒体 H₂O₂ 相关变化检测。

线粒体靶向染料/平台

——

M1424518

Mito-Rh-S

——

线粒体靶向染料/平台型探针(具体用途以说明书为准)。

溶酶体定位染色(绿)

——

L747762

Lyso-Tracker Green (溶酶体绿色荧光探针)

适用于免疫荧光(IF), BioReagent, 生物染色剂, 分子生物学级, 1mM

酸性细胞器富集;溶酶体/酸性囊泡定位与共定位常用。

溶酶体定位染色(红)

——

L747763

Lyso-Tracker Red (溶酶体红色荧光探针)

——

溶酶体定位(红通道)。

溶酶体定位染色(红)

231946-72-8

L647096

LysoTracker Red

≥97%

溶酶体定位染色(红通道),适合多色共定位。

溶酶体定位染色(蓝)

215247-93-1

L1455325

LysoTracker Blue DND-22

——

溶酶体定位染色(蓝通道)。

溶酶体定位染色(黄)

1064123-31-4

L1455226

LysoTracker Yellow HCK 123

≥98%

溶酶体定位染色(黄通道),便于与绿/红通道组合。

溶酶体靶向红色探针

——

L1452172

LysoSR-549

——

溶酶体靶向红色探针/共定位用途。

溶酶体功能探针(pH/酸性环境敏感)

——

L1455145

LysoSensor PDMPO

≥98%

LysoSensor 类:对酸性环境敏感;用于溶酶体功能/酸化状态相关研究。

 

表3|核酸染色与活死染(细胞核/DNA-RNA/流式常用)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色或作用

核酸染色(DNA,细胞核;可渗透)

23491-52-3

O1501802

Hoechst 33342 染色液

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

即用型Hoechst 33342:活细胞可渗透DNA染色(偏AT富集区);用于细胞核染色/计数/IF。

核酸染色(DNA;可渗透)

875756-97-1

H288601

Hoechst 33342 三盐酸盐

≥98%(HPLC)

Hoechst 33342粉末型;用于活细胞核染色/计数/IF(配制后按工作浓度使用)。

核酸染色(DNA;可渗透)

23491-45-4

B755381

Bisbenzimide H 33258 Fluorochrome, Trihydrochloride

Membrane-permeable, adenine-thymine-specific fluorescent stain.

Hoechst 33258:DNA染色(偏AT);常用于细胞核染色/显微/定量。

核酸染色(DNA;DAPI)

28718-90-3

D106471

4',6-二脒基-2-苯基吲哚二盐酸盐

≥98%(HPLC)

DAPI:经典蓝色核染(偏AT);用于固定细胞/组织核染,部分条件也可用于活细胞。

核酸染色(DNA/RNA;插入型)

1239-45-8

E119045

溴化乙锭(EB)

分子生物学级, ≥95%(HPLC), powder

核酸插入染料;常用于DNA/RNA凝胶染色(注意:强致突变风险,操作需防护与规范处置)。

核酸染色(活死染/流式)

7240-37-1

A131295

7-氨基放线菌素D(7-AAD)

Moligand™, ≥97%(HPLC)

7-AAD:通常不易透过完整细胞膜;用于死细胞排除/活死染与DNA含量分析(流式常用)。

核酸染色(DNA;死细胞/流式)

25535-16-4

P266304

碘化丙啶(PI)

≥98%(HPLC)

PI:膜不完整时进入并结合DNA/RNA;用于死细胞染色、细胞周期/凋亡对照(流式)。

核酸染色(死细胞/流式)

157199-59-2

T1427933

TO-PRO 1

_

TO-PRO-1:通常不透过完整膜;用于死细胞核酸染色/活死区分(绿色通道)。

核酸染色(死细胞/流式,远红)

157199-63-8

T1454780

TO-PRO-3 iodide

_

TO-PRO-3:死细胞核酸染色(远红/红外通道);用于多色流式的活死排除。

核酸染色(DNA;可渗透,远红)

254098-36-7

D1427942

DRAQ5

_

DRAQ5:可渗透细胞核DNA染色(远红);常用于活细胞核染/流式。

核酸染色(DNA;可渗透,远红)

——

D266292

DRAQ5 荧光探针

_

与上同类用途:远红核染,适合多色面板减少通道拥挤。

核酸染色(死细胞DNA;近红外)

——

D266297

DRAQ7 荧光探针

_

DRAQ7:通常不透过完整膜;用于死细胞核染/活死区分(近红外通道,适合多色)。

核酸染色试剂盒(常用于显微/计数)

-

A1456513

吖啶橙荧光染色试剂盒

BioReagent, 生物染色剂, 用于显微镜

吖啶橙类核酸染色(DNA/RNA)常用于细胞染色/计数/形态观察(按试剂盒说明做对照更稳妥)。

核酸染色(YO/恶唑黄类)

152068-09-2

O598365

Oxazole yellow(恶唑黄)

1mM in DMSO

常见为与核酸结合后荧光显著增强的一类染料(YO类/相关结构);用于核酸染色/方法学(渗透性依具体结构与条件)。

 

表4|通用荧光染料与标记/衍生化试剂 + NIR 成像染料

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色或作用

通用荧光染料(荧光素母体)

2321-07-5

F104053

荧光素

指示剂

经典荧光素骨架;可作示踪/指示,也常作为荧光衍生化/探针构建基础。

共价标记试剂(胺基偶联)

3326-32-7

F272903

5-异硫氰酸荧光素 (异构体I)[5-FITC(isomer I)]

Ex:498nm, Em:517nm, ≥95%(HPLC)

FITC:与蛋白/抗体等一级胺偶联的经典标记试剂;适合通用荧光标记。

共价标记试剂(胺基偶联)

95197-95-8

T131567

四甲基罗丹明-5(6)-异硫氰酸酯

适用于荧光分析, Ex:552nm, Em:578nm, mixture of isomers

TMR-ITC:橙红通道蛋白/抗体标记常用;适合多色实验搭配。

通用荧光染料(羧基前体/可偶联)

91809-67-5

C115506

6-羧基四甲基罗丹明

适用于荧光分析, ≥90%

羧基TMR前体:常用于进一步制备活性酯/偶联衍生物。

通用荧光染料(羧基前体/可偶联)

91809-66-4

C272928

5-羧基四甲基罗丹明

≥97%

羧基TMR前体:探针合成/偶联常用。

通用荧光染料(羧基前体/可偶联)

72088-94-9

C107883

5(6)-羧基荧光素

≥95%(HPLC), 5-和6-异构体混合物

羧基荧光素:通用偶联前体(混异构体)。

通用荧光染料(羧基前体/可偶联)

76823-03-5

C105530

5-羧基荧光素

≥95%

5-羧基荧光素:偶联/探针构建常用。

通用荧光染料(羧基前体/可偶联)

3301-79-9

C105327

6-羧基荧光素

≥95%

6-羧基荧光素:偶联/探针构建常用。

通用荧光染料(罗丹明)

989-38-8

R105623

罗丹明6G

生物染色剂

高亮度通用染料;适用于方法学、示踪、荧光仪器校验等。

通用荧光染料(罗丹明)

81-88-9

R104961

罗丹明B

高级纯, ≥95%(HPLC)

通用红色染料;常用于示踪/染色/方法学。

通用荧光染料(香豆素)

38215-36-0

C100929

香豆素6

≥98%(HPLC)

亲脂性绿色染料;常用于材料/载体/膜体系示踪。

通用荧光染料(红色示踪)

60311-02-6

S131262

磺胺丁丹101

≥98%

常用红色示踪/染色染料(如材料/组织示踪等方法学场景)。

探针骨架(BODIPY 核)

121207-31-6

D154725

[[(3,5-二甲基-1H-吡咯-2-基)(3,5-二甲基-2H-吡咯-2-亚基)甲基]甲烷](二氟硼烷)

≥98%(HPLC)

BODIPY 骨架:谱带窄、亮度高、可修饰性强;常用于探针/染料构建。

荧光衍生化试剂(胺基)

605-65-2

D133513

丹酰氯(DNSCl)

Moligand™, ≥98%(HPLC)

与胺基反应形成荧光衍生物;常用于 HPLC/分析衍生化。

荧光衍生化试剂(NBD)

10199-89-0

C113202

4-氯-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑(NBD-Cl)

≥98%

常用于胺/硫醇等衍生化与探针合成;分析化学常用工具试剂。

巯基标记试剂(bimane)

71418-44-5

M131292

溴代双满

≥95%

bimane 类巯基标记/衍生化;常用于硫醇(如 GSH)相关分析与探针构建。

NIR-I 成像染料

3599-32-4

I107931

吲哚菁绿(ICG)

Moligand™, ≥75%

经典近红外 I 区染料;用于活体/组织成像与方法学验证(对设备与溶液条件敏感)。

NIR-I 成像染料

207399-07-3

I302749

IR-780 碘化物

Dye content ≥95 %

近红外碳菁类染料;用于 NIR 成像与体系评估(具体靶向/富集依实验体系)。

NIR-II 成像染料

155614-01-0

I478357

IR-1061

染料含量80%

常用于近红外 II 区成像体系候选;适合做深部成像方法学/探测器匹配验证。

NIR-II 成像染料(可偶联)

_

N485341

NIR-II染料

羧酸功能化

NIR-II 染料且带羧酸:便于与胺基/载体偶联做靶向/构建(以说明书为准)。

 

注:以上为阿拉丁代表产品,更多产品规格请关注文末产品清单或用品名/CAS在阿拉丁官网搜索。

 

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探索主题: 荧光探针 IUPAC

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引用本文

阿拉丁科学.《荧光探针全景入门:定义与发光机理、信号机制、分类框架、选型导航及产品表(附表1–表4)》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年1月13日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/fluorescent-probes-a-complete.html
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