细胞膜绿色荧光染色试剂盒(DiO)
细胞膜绿色荧光染色试剂盒(DiO)是一种专门用于细胞膜特异性染色的荧光检测试剂盒,核心成分是DiO(3,3'-二辛基氧杂羰花青碘化物),属于亲脂性荧光染料,同时配套提供染色缓冲液、洗涤液、抗淬灭剂等辅助试剂,可实现对动物细胞、植物细胞、微生物细胞等各类细胞的细胞膜快速、特异性染色,广泛应用于细胞生物学研究中的细胞膜标记、细胞形态观察、细胞融合追踪、细胞迁移分析等实验。该试剂盒操作简便、染色效率高、毒性低,可满足荧光显微镜、流式细胞仪、共聚焦显微镜等多种检测设备的需求。
核心成分DiO的理化性质优异:
分子式为C₄₄H₆₈I₂N₂O₂,分子量约为885.8 Da,外观为橙色粉末,激发波长约为484 nm,发射波长约为501 nm,处于可见光绿色区域,荧光强度高,荧光量子产率高,可产生明亮的绿色荧光信号。DiO具有典型的亲脂性,分子结构中的长链烷基可与细胞膜的脂质双分子层发生疏水相互作用,嵌入细胞膜中,且不会穿透细胞膜进入细胞内,也不会与细胞内其他成分结合,可特异性标记细胞膜。同时,DiO具有较好的光稳定性,在常规激发光强度下,可保持稳定的荧光信号,适合长时间观测;且毒性低,染色浓度下对细胞活性无明显影响,可用于活细胞染色和长期培养观测。试剂盒配套的染色缓冲液为中性缓冲体系(pH 7.2-7.4),可维持细胞活性和细胞膜稳定性,洗涤液可有效去除游离染料,减少非特异性荧光干扰,抗淬灭剂可延长荧光信号寿命,提升检测效果。
染色机制:
基于亲脂性染料与细胞膜脂质双分子层的疏水相互作用,DiO分子中的长链烷基(辛基)具有强疏水性,可快速插入细胞膜的疏水核心区域(脂质双分子层的尾部),而分子中的亲水基团暴露在细胞膜表面,形成稳定的结合状态。由于DiO的疏水作用具有特异性,仅与细胞膜的脂质成分结合,不会进入细胞内或与细胞质、细胞核结合,因此可特异性标记细胞膜,呈现出清晰的细胞膜绿色荧光轮廓。染色过程中,DiO分子在细胞膜上均匀分布,不会影响细胞膜的流动性、通透性及细胞的正常生理功能,可真实反映细胞的形态和状态。此外,DiO具有良好的扩散性,染色后若发生细胞融合,两种不同细胞的细胞膜荧光可相互扩散,形成均匀的荧光信号,可用于细胞融合实验的追踪。

应用领域:
主要集中在细胞生物学研究、微生物学研究、医学研究等方向。在细胞形态观察中,可通过染色清晰显示细胞膜轮廓,用于观察细胞的形态变化(如凋亡细胞的皱缩、癌细胞的形态异常)、细胞间连接关系,为细胞形态学分析提供可视化支持;在细胞融合与迁移研究中,可标记不同来源的细胞,追踪细胞融合过程中细胞膜的变化,或观察细胞迁移过程中的形态动态变化,用于细胞融合效率评估、细胞迁移能力检测;在流式细胞术分析中,可作为细胞膜标记探针,用于细胞的分选、计数及活性评估,区分活细胞与死细胞(死细胞细胞膜破裂,DiO无法稳定结合,荧光信号弱);在共聚焦显微镜研究中,可与其他荧光探针(如细胞核染色剂DAPI、细胞器染色剂)联合使用,实现细胞膜与其他细胞结构的共定位分析;此外,还可用于微生物细胞(如细菌、真菌)的细胞膜标记,观察微生物的形态、繁殖及与宿主细胞的相互作用。
使用方法标准化,操作步骤简便,适合各类实验室使用,
具体步骤如下:1. 细胞准备:收集对数生长期的细胞,用PBS缓冲液洗涤2次,调整细胞浓度至1×10⁶-1×10⁷个/mL,接种于培养皿或载玻片上,37℃、5% CO₂培养箱中培养至细胞贴壁;2. 染料配制:取试剂盒中的DiO储备液,用染色缓冲液稀释至工作浓度(通常为2-5 μM),轻轻混匀,现配现用;3. 染色操作:吸弃细胞培养液,加入配制好的DiO工作液,确保工作液完全覆盖细胞,37℃、5% CO₂培养箱中避光孵育15-30分钟;4. 洗涤脱染:孵育结束后,吸弃工作液,加入洗涤液洗涤细胞2-3次,每次5分钟,去除游离的DiO染料,避免非特异性荧光干扰;5. 检测观察:加入适量培养液或抗淬灭剂,立即通过荧光显微镜、共聚焦显微镜观察细胞膜绿色荧光,或用流式细胞仪进行定量分析。对于悬浮细胞,可在离心管中进行染色和洗涤操作,离心转速控制在1000-1500 rpm,避免损伤细胞。
注意事项:
试剂盒需置于-20℃避光密封保存,避免反复冻融,DiO储备液对光和温度敏感,解冻后需立即使用;染色过程中全程避光,避免染料光漂白,孵育、洗涤、检测等步骤均需在避光条件下进行;工作液需现配现用,不可长期保存,未用完的储备液需及时放回-20℃环境;染色浓度需严格按照说明书优化,过高浓度可能导致染料聚集,产生非特异性荧光,过低浓度则荧光信号微弱,影响观察;洗涤步骤需充分,确保去除所有游离染料,否则会导致背景荧光过高;活细胞染色后需尽快检测,若需长期培养观测,需加入抗淬灭剂,并置于避光培养箱中;联合染色时,需选择不同荧光通道的探针,避免荧光信号交叉干扰(如DiO为绿色荧光,可与蓝色荧光的DAPI联合使用);试剂盒中的试剂仅供科研使用,不可用于临床诊断,操作时需做好个人防护,避免接触皮肤和黏膜,实验废弃物按化学试剂规范处理。
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