CY5-胆固醇(CY5-Cholesterol)具有显著的荧光性质,这是由其分子中的 CY5 染料基团决定的。以下是关键特性详解:
荧光特性核心参数
特性 数值/描述
激发波长(Ex) 峰值 ≈ 640-650 nm(需使用640 nm激光器激发)
发射波长(Em) 峰值 ≈ 660-670 nm(深红色至近红外区)
斯托克斯位移 ~20-30 nm(有效区分激发与发射信号,降低背景干扰)
荧光亮度 中等(量子产率 ≈0.1-0.3),优于自发荧光但弱于高量子产率染料(如Alexa Fluor 647)
光稳定性 较稳定,但长时间光照仍会淬灭(需避光操作+抗淬灭封片剂)
关键优势:
近红外发射(650-900 nm)可穿透深层生物组织,避开血红蛋白、脂质等生物分子的自发荧光干扰(常见于紫外-可见光区),显著提升活体成像信噪比。
荧光功能的实验验证
1. 光谱验证(必做!)
方法:使用荧光分光光度计测量 CY5-胆固醇溶液(溶于甲醇/PBS)的激发/发射光谱。
预期结果:在640 nm激发下,出现660-670 nm的发射峰(下图示意)。
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A[640 nm激光] --> B[CY5-胆固醇] --> C[发射660-670 nm荧光]
2. 细胞膜定位验证
步骤:
将细胞与1-5 μM CY5-胆固醇孵育(37°C, 15-30 min);
洗涤后共聚焦显微镜观察(640 nm激发,660-700 nm收集)。
预期现象:荧光特异性分布于细胞膜(脂筏区域),与膜染料(如DiD)共定位。
3. 淬灭与干扰排除实验
对照组 目的
游离CY5染料 排除染料非特异性黏附
过量未标记胆固醇 验证定位特异性(竞争后荧光应减弱)
4°C孵育组 确认能量依赖性内吞过程(低温抑制内吞)
荧光性质的应用价值
1. 细胞层面
胆固醇运输追踪:实时观察胆固醇从质膜→内体→溶酶体的动态过程(需联合溶酶体探针)。
脂筏微域可视化:结合FRAP(荧光漂白恢复)技术定量脂质流动性。
2. 活体成像
肿瘤代谢研究:静脉注射CY5-胆固醇后24 h,近红外成像显示肿瘤部位高摄取(富集于增殖细胞膜)。
动脉粥样硬化斑块:靶向巨噬细胞泡沫细胞的胆固醇沉积(主动脉斑块荧光信号↑)。
注意事项(可能影响荧光表现!)
浓度依赖性淬灭:
高浓度(>10 μM)时,探针易聚集导致荧光自淬灭(信号反而减弱)。
解决:优化浓度(1-5 μM),超声处理或使用载体(如甲基-β-环糊精)分散。
环境敏感性:
荧光强度受pH影响(酸性溶酶体中部分淬灭),定位时需校正。
生物活性干扰:
CY5标记可能略微改变胆固醇亲脂性,建议通过胆固醇外流实验验证功能完整性。
与其他胆固醇探针对比
探针 激发/发射波长 穿透深度 适用场景
CY5-胆固醇 640/670 nm ★★★★★ 活体成像、深组织追踪
NBD-胆固醇 460/534 nm ★★☆ 细胞膜快速标记(体外)
DHE 紫外激发 ★☆☆ 天然类似物,但灵敏度低
注:DHE(脱氢胆固醇)是天然荧光胆固醇,但需紫外激发且量子产率低。
总结
CY5-胆固醇具有明确且实用的荧光性质:
✅ 近红外发射(660-670 nm)适合深层组织成像;
✅ 脂溶性结构保证其整合到细胞膜;
✅ 可通过光谱和共聚焦成像直接验证。

使用要点:
严格控制浓度避免自淬灭;
必设游离染料组与竞争对照组;
活体成像时选择注射后6-48 h最佳时间窗。
以上数据均来自文献/科研资料,星戈瑞暂未进行独立验证, 仅供参考!(以上文中所述仅限于科研实验及实验室环境)