형광 염료 또는 마커의 특성

형광 염료 또는 마커의 특성

우리는 분자량이 약 1000D 인 작은 분자 형광 염료 (일반적으로 Cyanine 계열과 Fluor 계열 염료를 지칭함) 를 다양하게 제공합니다. 이들은 다양한 검사 기기에서 사용되는 대부분의 검출 채널/필터에 적합하며, 많은 작은 분자 형광 염료가 다중 검출 (multiplex detection) 에 사용될 수 있습니다. 이 형광 염료 시리즈는 근 자외선, 가시광선 및 근 적외선 스펙트럼을 커버하여 일반적인 여기 광원 및 기기와 호환됩니다. 아래에서는 사용자가 형광 염료 항체 단백질 표지 키트, 형광 2 차 항체, 세포분획 분석 (flow cytometry) 항체 등을 선택하는 데 참고할 수 있도록 일부 염료에 대한 상세한 소개를 제공합니다.

형광 염료 특성 비교표

방출광 이름염료 이름일반적 용도Ex max/Em max대응/약간 유사한 스펙트럼 염료
파랑색 (Blue)Fluor350IF 이미징346nm/445nmAMCA, Coumarin
파랑 - 보라색 (Blue-Purple)Fluor405FC, IF 이미징400nm/424nm
초록색 (Green)Cyanine2IF 이미징490nm/510nm
FITCFC, IF 이미징495nm/520nm
Fluorescein-XFC495nm/519nm
Fluor488FC, IF 이미징490nm/513nmCy2, Fluorescein-X,FITC (Fluorescein)
노랑 - 초록색 (Yellow-Green)Fluor430IF 이미징430nm/545nm
Fluor532IF 이미징530nm/555nm
노랑색 (Yellow)Cyanine3IF 이미징548nm/563nm
Fluor555IF 이미징555nm/572nmCy3, TRITC (Rhodamine)
주황색 (Orange)Fluor568IF 이미징, FC578nm/602nmRhodamine Red
Fluor590IF 이미징590nm/620nm
Fluor594IF 이미지, FRET590nm/617nmTexas Red
Texas RedFluor647FC, IF 이미징651nm/668nmCy5,APC
Cyanine5IF 이미지646nm/662nm
Cyanine5.5IF 이미징, FRET675nm/694nm
근적색 (Near Red)Fluor680IF 이미지680nm/702nmCy5.5, IR680
Fluor700FC702nm/723nm
Fluor750IF 이미지747nm/770nmCy7
Cyanine7IF 이미지,FRET750nm/773nm
Fluor770WB 형광 (Western Blot Fluorescence)770nm/790nm

형광 염료 또는 마커의 특성 소개

Fluor350

Fluor350 은 짙은 파란색 형광 염료로서, coumarin 염료인 7-AMCA 골격에 기반한 수정된 염료입니다. 이는 AMCA 를 훌륭한 대안으로 사용할 수 있으며, 형광 이미징 및 세포분획 분석에서 일반적으로 사용되며 좋은 수용성과 pH 불감성을 가집니다. Fluor350 의 여기 스펙트럼과 방출 스펙트럼은 DAPI 에 매우 근접하며, DAPI 필터 세트를 사용하여 직접 이미지화할 수 있습니다.

Fluor350SE 화학구조
그림 1: Fluor350SE 의 화학 구조 모식도, 분자 구성 및 결합 방법을 보여줍니다.
Fluor350 스펙트럼도 1
그림 2: Fluor350 의 여기 및 방출 스펙트럼, 346nm 에서 여기되고 445nm 에서 방출되는 특성을 보여줍니다.
Fluor350 스펙트럼도 2
그림 3: Fluor350 과 대략적인 염료 (AMCA, DAPI) 스펙트럼 비교
Fluor350 와 AMCA 비교
그림 4: 단백질 표지 후 Fluor350 과 AMCA 의 상대 형광 강도 비교, Fluor350 의 뛰어난 성능을 보여줍니다.

적용 참고문헌:

  1. Rothschild, K. J.; Gite, S.; Olejnik, J. Newly synthesized proteins의 검출, 분석 및 분리 방법. U.S. Pat. Appl. Publ. US 20110250609,2011.
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Fluor405

Fluor405 파란색 형광 염료의 여기/방출 최대값은 400/424nm 으로, 형광 현미경과 세포분획 분석에 널리 사용되는 405nm 보라색 레이저의 스펙트럼 선과 거의 완벽하게 일치합니다. Fluor405 의 여기 및 방출 스펙트럼은 BV421 염료와 높은 중첩을 보입니다. Fluor405 는 Cascade Blue 염료의 유도체이지만, 구조 수정 후 형광 특성이 최적화되었습니다. Fluor405 염료와 초록형광체 간의 스펙트럼 중첩은 최소화되어 다색 적용에 이상적인 선택이 됩니다.

Fluor405SE 화학구조
그림 1: Fluor405SE 의 화학 구조 모식도, 분자 구성 및 결합 방법을 보여줍니다.
Fluor405 스펙트럼도 1
그림 2: Fluor405 의 여기 및 방출 스펙트럼
Fluor405 스펙트럼도 2
그림 3: Fluor405 와 대략적인 염료 (DyLight 405, BV421) 스펙트럼 비교

적용 참고문헌:

  1. Jones SA, Shim SH, He J, Zhuang .살아있는 세포의 빠른 3 차원 초해상도 이미징.Nat Methods. 2011 Jun;8(6):499-508.
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Fluor430

400-450nm 파장 범위에서 빛을 흡수하는 활성 염료 중에서는 일반적으로 500nm 보다 높은 곳에서 유의미한 형광이 생성되지 않습니다. Fluor430 염료는 이 파장 범위의 공백을 메우며, 430nm 흡수 피크 근처에서 여기될 때 큰 스토크스 시프트와 강한 노랑 - 초록색 형광을 나타냅니다.

Fluor430SE 화학구조
그림 1: Fluor430SE 의 화학 구조 모식도, 분자 구성 및 결합 방법을 보여줍니다.
Fluor 스펙트럼도 1
그림 2: Fluor430 의 여기 및 방출 스펙트럼

적용 참고문헌:

  1. Tsilivakos, V.; Gritzapis, A. 정자 세포 내 감염성 병원체 검출 방법. PCT Int.Appl. WO 2013144662, 2013.
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Fluor488

Fluor488 은 황산화된 로다민 초록색입니다. 두 개의 황산 이온을 도입함으로써 Fluor488 은 수용성, pH 안정성 및 광안정성이 크게 향상되었습니다. 피치오신 염료와 달리, Fluor488 의 형광은 넓은 pH 범위 (4-10) 에서 변하지 않습니다. 여러 음전하를 갖는 특성으로 인해 분자간 응집이 적게 일어나며, 여러 염료 분자가 동일한 단백질을 표지할 때 형광 자체 소멸 또는 단백질 응집이 적게 발생합니다. Fluor488 은 피치오신 (FITC 또는 FAM) 과 CY2 의 훌륭한 대안이며, 생체 접합물의 단일 분자 검출, 형광 상관 분광법, 형광 편광 측정에서 매우 우수한 성능을 보입니다. 또한 형광 현미경과 세포분획 분석에 널리 사용됩니다. Fluor488 은 현재 가장 수용성 작은 분자 초록색 형광 염료 중 하나입니다.

Fluor488SE 화학구조
그림 1: Fluor488SE 의 화학 구조 모식도, 분자 구성 및 결합 방법을 보여줍니다.
Fluor 스펙트럼도 1
그림 2: Fluor488 의 여기 및 방출 스펙트럼
Fluor 스펙트럼도 2
그림 3: Fluor488 과 대략적인 염료 (Cy2, FITC) 스펙트럼 비교
Fluor488 와 FITC 비교
그림 4: Fluor 488 염료로 준비된 소아용 마우스 IgG 접합체와 이소시아나테 (FITC) 와의 상대 형광 강도 비교. 동일한 양의 항체를 사용할 때, 결과에서 Fluor 488 - 표지 항체가 더 밝은 형광 밝기를 보입니다.
Fluor488 과 cy2 비교
그림 5: Fluor488 표지 토끼 반 마우스 IgG 항체와 Cy2 표지 토끼 반 마우스 IgG 항체의 밝기 비교. 인간 혈액 세포 샘플을 먼저 정상 토끼 혈청으로 블럭킹한 후, anti-CD3 마우스 단클론 항체로 인큐베이션하고, 세균을 씻어내어 재현탁한 후 동일한 농도의 Fluor 488 또는 Cy2 표지 토끼 반 마우스 IgG 2 차 항체로 각각 인큐베이션했습니다. 적혈구 용혈 후 세포분획 분석에서 Fluor488 표지 2 차 항체가 더 효과적임을 보여줍니다.
Fluor488 과 cy2 비교
그림 6: Fluor488 과 FITC 를 사용하여 마우스 CD4 단클론 항체를 직접 표지하고, 동일한 양의 항체를 사용할 때 세포분획 분석 신호 강도를 검출했습니다. 결과에서 Fluor488 표지 마우스 CD4 가 더 강한 형광 신호 강도를 보였습니다.

적용 참고문헌:

  1. Karver, M. R.; Weissleder, R.; Hilderbrand, S. A. 생체 내 반응 쌍이 동시 선택적 다중 목표 이미징을 가능하게 합니다. Angew. Chem., Int.Ed. 2012, 51, 920--922.
  2. Lundberg, E.; Sundberg, M.; Graeslund, T.; Uhlen,M.; Svahn, H. A. 고체 상에서 소량의 항체의 재현성 있는 형광 표지를 위한 새로운 방법.J. Immunol. Methods 2007, 322,40--49.
  3. photostability 비교: Alexa Fluor 448 과 Alexa Fluor 647 와 기존 염료 FITC 및 APC 를 세포분획법으로.Int J Lab Hematol. 2018 Jun;40(3):e52-e54.
Fluor555

Fluor555 은 주황 - 적색 형광 염료로서, Cyanine3 의 아날로그로 주로 Cyanine3 과 TAMRA 염료를 대체합니다. Fluor555 염료는 높은 극성, 강한 수용성, 우수한 형광 밝기 및 안정성을 가지며, 단백질/항체 표지를 위한 좋은 염료입니다. 화학 구조적 관점에서 Fluor555 의 모핵은 Cyanine3 이지만, 모핵에는 최대 4 개의 황산산기 group 가 있습니다. 테트라황산산 구조는 극히 친수성이며, 염료가 단백질 표면에서 표지될 때 단백질 표면 극성을 변화시키지 않아 단백질의 소수성 응집 및 침전 위험을 줄이고, 염료의 국소 근접으로 인한 형광 소멸 확률을 크게 줄입니다. 따라서 Fluor555 로 표지된 단백질은 종종 더 강한 형광을 방출합니다. 그러나 현재 시장에 있는 대부분의 세포분획기는 전통적인 세포분획기 (스펙트럼 세포분획기가 아님) 이므로 레이저 호환성이 최적이지 않아, Fluor555 염료는 주로 형광 이미징 분야에서 사용됩니다.

Fluor 스펙트럼도 1
그림 2: Fluor555 의 여기 및 방출 스펙트럼
Fluor 스펙트럼도 2
그림 3: Fluor555 와 대략적인 염료 (Cy3, TRITC) 비교
Fluor555 와 cy3 비교 1
그림 4: 균일한 농도의 자유 Fluor 555 과 Cy3 를 연속적으로 조명하여 데이터 포인트를 매 5 초마다 수집했습니다. 형광 강도는 동일한 초기 강도로 정규화되었습니다. 결과에서 Fluor 555 가 광 소멸에 대해 더 우수한 저항력을 보입니다.
Fluor555 와 cy3 비교 2
그림 5: Fluor555 과 Cy3 염료 접합 토끼 반토끼 IgG 항체의 다양한 염료 - 단백질 결합 비율에서의 상대 형광 강도 비교. Fluor555 가 더 높은 상대 형광 강도를 보이며, 표지 정도 (DOL) 가 8 이상일 때 신호가 감쇠하지 않습니다.

적용 참고문헌:

  1. Arcangeli, A.; Becchetti, A.; Pillozzi, S.; Masselli,M.; De Lorenzo, E. 백혈병 형태의 화학 저항성 예방 및/또는 모니터링을 위한 방법 및 키트. PCT Int. Appl. WO 2011058509,2011.
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Fluor568

Fluor568 형광 염료는 561nm 레이저와 완벽하게 일치합니다. 이 주황 - 적색 형광 염료의 최대 여기/방출은 약 578/602nm 으로, 많은 공동 초점 레이저 스캔 현미경에 사용되는 561nm 다이오드 레이저에서 최적의 여기 효과를 달성할 수 있습니다. Fluor568 은 로다민 화합물의 모핵을 가지며, 두 개의 황산 이온이 도입되어 염료의 수용성과 광학적 특성을 최적화합니다. 여기될 때 밝은 주황 - 적색 형광을 방출하며, 매우 민감하고 안정적이며 저농도 표적을 검출하는 데 사용될 수 있습니다. 이는 훌륭한 수용성 작은 분자 형광 표지 염료입니다.

Fluor 스펙트럼도 1
그림 2: Fluor568 의 여기 및 방출 스펙트럼
Fluor568 스펙트럼도 2
그림 3: Fluor568 과 대략적인 염료 (Rhodamine Red) 비교

적용 참고문헌:

  1. Jafar Mahmoudian, Reza Hadavi, Mahmood Jeddi-Tehrani. Alexa Fluor 568 - 와 피치오신 이소시아나테 접합 항체의 광 소멸 및 광 안정성 특성 비교.Cell J. 2011 Fall;13(3):169-72.
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Fluor594

Fluor594 는 Fluor568 구조를 기반으로 메틸화된 로다민 화합물입니다. 두 개의 황산 이온 또한 염료의 특성을 최적화하는 역할을 합니다. 여기될 때 밝은 적색 형광을 방출하며, 매우 민감하고 안정적이며 저농도 표적을 검출하는 데 사용될 수 있습니다. Fluor594 는 우수한 수용성 작은 분자 형광 표지 염료로, 다양한 표적 분자를 표지하는 데 적합하며 다양한 생물학적 실험에 널리 사용됩니다. Fluor594 염료로 준비된 접합체는 스펙트럼 적색 영역에서 형광을 방출하므로, 녹색 형광 프로브와 결합한 다중 표지 실험에 특히 적합합니다. Fluor594 의 스펙트럼 특성은 Cyanine3.5 와 Texas Red 에 유사하지만, 형광 강도가 더 강력하여 Texas Red 를 훌륭한 대안으로 만듭니다.

Fluor594SE 화학구조
그림 1: Fluor594SE 의 화학 구조 모식도, 분자 구성 및 결합 방법을 보여줍니다.
Fluor594 스펙트럼도 1
그림 2: Fluor594 의 여기 및 방출 스펙트럼
Fluor 스펙트럼도 2
그림 3: Fluor594 와 대략적인 염료 (DyLight 594, Texas Red) 비교
Fluo594 와 Texas Red 비교
그림 4: Fluor 594 와 Texas Red-X 표지 토끼 반 마우스 IgG 항체의 다양한 염료 - 단백질 비율에서의 상대 형광 강도 비교. Fluor 594 가 더 강한 형광 강도를 보임.

적용 참고문헌:

  1. Arcangeli, A.; Becchetti, A.; Pillozzi, S.; Masselli,M.; De Lorenzo, E. 백혈병 형태의 화학 저항성 예방 및/또는 모니터링을 위한 방법 및 키트. PCT Int. Appl. WO 2011058509,2011.
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  3. N Panchuk-Voloshina , R P Haugland, J Bishop-Stewart. Alexa 염료, 매우 밝고 광 안정적인 접합체를 생성하는 새로운 형광 염료 시리즈.J Histochem Cytochem. 1999 Sep;47(9):1179-88.
Fluor647

Fluor647 형광 염료의 스펙트럼은 Cyanine5 와 거의 완전히 일치하므로, Cyanine5 를 위한 광 필터와의 호환성도 최적일 수 있습니다. 그러나 Fluor647 항체 접합체의 전체 형광 강도는 일반적으로 Cyanine5 접합체보다 훨씬 더 큽니다. 또한, 대부분의 단백질, 올리고뉴클레오티드 및 핵산과 결합될 때 Fluor647 의 흡수 또는 형광 스펙트럼은 거의 변화가 없으므로, 동일한 치환도에서 전체 형광 강도가 더 높아 Cyanine5 를 훌륭한 대안으로 만듭니다.

Fluor647 스펙트럼
그림 1: Fluor647 의 여기 및 방출 스펙트럼
Fluor647 스펙트럼도 2
그림 2: Fluor647 와 대략적인 염료 (APC, Cy5) 비교
Fluor647 와 CY5 비교
그림 3: Fluor647 과 Cy5 형광 염료 접합체의 밝기 비교. Fluor 647 접합체의 밝기는 Cy5 접합체보다 훨씬 더 높습니다.

적용 참고문헌:

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  3. Ryo Tsumura , Ryuta Sato , Fumiaki Furuya. 조직 인자 (tissue factor) 에 대한 단클론 항체의 Fab 절편을 진단 도구로 사용하는 타당성 연구.Int J Oncol. 2015 Dec;47(6):2107-14.
  4. photostability 비교: Alexa Fluor 448 와 Alexa Fluor 647 와 기존 염료 FITC 및 APC 를 세포분획법으로.Int J Lab Hematol. 2018 Jun;40(3):e52-e54.
Fluor680

Fluor680 염료의 피크 여기 파장은 680nm 이며, 최대 방출 파장은 702nm 입니다. 그 스펙트럼 특성은 Cyanine5.5 염료와 유사합니다. Fluor680 염료의 형광은 다른 일반적으로 사용되는 적색 형광 물질 (테트라메틸로다민, R-phycoerythrin, Fluor594, 그리고 Fluor647) 의 방출 신호에서 명확하게 분리되어 있어 다색 표지에 매우 적합합니다.

Fluor680 스펙트럼도 1
그림 1: Fluor680 의 여기 및 방출 스펙트럼
Fluor680 스펙트럼도 2
그림 2: Fluor680 과 Cy5.5 간의 형광 스펙트럼 비교. 두 스펙트럼은 기본적으로 일치함을 보여줍니다.

적용 참고문헌:

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Fluor750

Fluor750 은 스펙트럼적으로 Cyanine7 염료와 매우 유사하며, Cyanine7 의 훌륭한 대안입니다. 최대 형광 방출 파장은 770nm 으로, 일반적으로 사용되는 원적색 형광 물질 (Fluor647 또는 APC) 의 최대 방출 파장보다 멀어 다색 분석에 편리합니다.

Fluor750 스펙트럼도 1
그림 1: Fluor750 의 여기 및 방출 스펙트럼
Fluor750 스펙트럼도 2
그림 2: Fluor750 과 대략적인 염료 (Cy7) 비교

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Hansun

Hansun 은 EnkiLife 의 단백질 표지 전문가로, 면역학, 다양한 표지 기술, 세포분획 분석에 숙련되어 있습니다. 우리는 과학기술적 돌파구를 위한 정확한 단백질 표지를 위해 헌신하고 있습니다. 모든 단백질은 "보여질" 자격이 있습니다.

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