活体成像研究底物之：
Firefly D-Luciferin D-虫荧光素（Luc基因）
（活体成像研究/体外生物发光研究/转录水平研究）
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【重要提示】： |
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1）见我司懋康生物（MKBio）整理的活体成像研究底物之：腔肠素（Coelenterazine）产品专题； |
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2）见我司懋康生物（MKBio）整理的活体成像研究底物之：D-荧光素（D-luciferin）产品专题； |
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3）见我司懋康生物（MKBio）整理的D-荧光素（D-luciferin）常见问题； |
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4）见我司懋康生物（MKBio）整理的D-荧光素（D-luciferin）体外使用指南；敬请期待。。。。 |
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5）见我司懋康生物（MKBio）整理的D-荧光素（D-luciferin）体内使用指南；敬请期待。。。。 |
搜索关键词：
Luc reporter gene 报告基因；Luciferase 萤火虫荧光素酶；In vivo imaging 活体成像研究；荧光素酶/ATP水平研究；报告基因质粒；报告基因病毒颗粒；萤火虫荧光素；甲虫荧光素；CAS：103404-75-7；
基本描述：
D-荧光素（D-Luciferin）是荧光素酶（Luciferase）的常用底物，普遍用于整个生物技术领域，特别是体内活体成像技术。作用机制是在ATP和荧光素酶的作用下，D-荧光素（底物）被氧化发光。当荧光素过量时，产生的光量子数与荧光素酶的浓度呈正相关性（见下图）。将携带荧光素酶编码基因（Luc）的质粒转染进入细胞后，导入研究动物如大小鼠体内，之后注入荧光素，通过生物发光成像技术（BLI）来检测光强度变化，从而实时监测疾病发展状态或药物的治疗功效等。也可以利用ATP对此反应体系的影响，根据生物发光强度的变化来指示能量或生命体征。
基本应用：
1）体内活体成像In vivo imaging；荧光素酶标记的肿瘤细胞、干细胞或传染疾病通常注射入研究动物模型比如大小鼠内进行研究，从而对动物模型进行实时和非侵略性的监测疾病进程和/或药效。
2）体外研究，包括荧光素酶和ATP水平分析；报告基因分析；高通量测序和各种污染检测。
常见商业化类型的差异（荧光素钾，钠，游离酸）：
目前市场上常见的有三种产品形式，D-荧光素（游离酸），D-荧光素（钠盐），和D-荧光素（钾盐）。这三种产品主要差别在于溶解特性。
1）D-荧光素（游离酸）在水以及缓冲体系内的溶解性都很弱，除非溶于弱碱如NaOH和KOH溶液。溶于甲醇（10 mg/ml）和DMSO（50 mg/ml）。
2）D-荧光素（钠盐）和D-荧光素（钾盐）能够非常容易且快速的溶入水或者缓冲液中，使用方便，溶剂无毒性，特别适合体内实验。配成溶液后的三种产品，在绝大多数应用上都没有实质性的差别。
3）D-荧光素（钠盐）和D-荧光素（钾盐）基本上没有差别，主要是使用习惯等因素影响。整体来看，钾盐的应用文献明显多于钠盐。
使用方法【体内成像/腹腔注射】
一． 储存液制备（Luciferin preparation）
1.1 将D-荧光素钾盐（或D-荧光素钠盐）冻干粉回至室温，溶于DPBS（无钙/镁）使其终浓度为15mg/ml。
1.2 用0.22μm滤膜过滤除菌，条件许可现配现用。若单次实在用不完，则分装后置于≤-20℃保存，避免反复冻融。一旦使用，放到4℃解冻，保持冰冷且避光。
二．动力学曲线建立（Kinetic curve）
由于D-荧光素进入体内的生物分布非常快速且动力学具组织依赖性，因此，研究人员需正式实验前确定自身动物在D-荧光素注射后的成像采集最佳时间。通过建立动物模型的荧光素酶动力学曲线来完成。
D-荧光素给药的方式有腹腔注射（ip）、静脉注射（iv）或皮下注射（sc），通常给药方式为腹腔和静脉。以下以腹腔注射为例。
2.1 如下腹腔注射（i.p.）D-荧光素。如果给药前需麻醉小鼠，需要注意此步操作可能稍微延长动力学（荧光素酶峰值表达时间）。
2.2 a）如果在动物保持清醒时给药，等待三分钟，之后按照所选方法麻醉动物（气化或注射麻醉）。b）将麻醉后动物置于成像室内，给药后约5min开始第一次拍照。
2.3 对于腹腔注射模型，每5-10min（最长达40-60min）拍一次照以建立荧光素酶表达的动力学曲线。【大多数注射麻醉药持续20-30min，要完成一次完整的动力学研究可能需要再给一次麻醉药物。使用2%异氟烷气体麻醉健康动物能在活体成像系统如IVIS内安全放置45min。】
2.4 根据模型建立的动力学曲线选择最佳时间点采集图像。【许多模型研究表明腹腔或皮下注射后约10-20min达到信号峰值，静脉注射后约2-5min达到信号峰值。】
三．腹腔注射（i.p.）技术要点
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最佳注射点（Preferred site） |
动物左下腹部（lower left abdominal quadrant） |
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针头大小（Needle size） |
25 gauge，通常与1ml（1 cc）注射器配套使用 |
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体积（Volume） |
每10g体重小鼠加入100μl 15mg/ml D-荧光素，相当于150mg/kg的给药剂量。【腹腔单次注射1ml无刺激性溶液对动物无任何压力】。 |
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动物位置（Position of animal）： |
手动固定，背卧位（腹部向上），动物颅（头部）朝下。轻轻晃动小鼠2-3次使得肠道向下移动，在下腹区域创造一个空腔。 |
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注射（Injection）： |
Needle should be bevel-side up and slightly angled when entering the abdominal cavity. Penetrate just through abdominal wall (about 4-5mm). The tip of the needle should just penetrate the abdominal wall of the animal’s left lower abdominal quadrant. |
应用示例【生物化学发光体内成像】
Fig. 1 Image illustrates the IVIS spectrum imager and a mouse placed inside the camera box.
Fig. 2 Bioluminescence in vivo imaging. A. Representative luciferase time course (every 2 min) imaging of mice bearing subcutaneous tumors injected with luciferin. B. Graph illustrates the bioluminescence saturation of the whole mouse (displayed in A.) obtained
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货号 |
产品名称 |
规格 |
价格（元） |
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MX4602-100MG |
100mg |
998 |
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MX4602-500MG |
500mg |
2500 |
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MX4602-1G |
1g |
4500 |
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MX4603-100MG |
100mg |
998 |
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MX4603-500MG |
500mg |
2500 |
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MX4603-1G |
1g |
4500 |
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MX4601-250MG |
250mg |
1800 |
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MX4601-500MG |
500mg |
3000 |
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MX4601-1000MG |
1g |
5800 |
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MX4604-10MG |
10mg |
1350 |
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MX4604-50MG |
50mg |
5440 |
注意事项
1） 我司懋康生物（MKBIO）提供所有产品仅作科研用途，请不要用于临床或诊疗用途。
2） 为了您的安全和健康，请穿实验服并戴一次性手套操作。
附录I 各种给药途径和模型动物的建议位点、针头大小和注射体积
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给药途径 |
仓鼠 |
小鼠 |
大鼠 |
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IM肌肉注射 |
位点 体积 大小 |
Quadriceps, gluteals ≤0.15 ml ＜23 gauge |
Quadriceps ≤0.03 ml ＜23 gauge |
Quadriceps, gluteals, triceps ≤0.25 ml ＜22 gauge |
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IP腹腔注射 |
位点 体积 大小 |
Lower right quadrant of abdomen ≤3 ml ＜21 gauge |
Lower right quadrant of abdomen ≤2 ml ＜25 gauge |
Lower right quadrant of abdomen ≤5 ml ＜22 gauge |
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IV静脉注射 |
位点 体积 大小 |
Not recommended |
Lateral tail veins ≤0.5 ml ＜27 gauge |
Lateral tail or saphenous veins ≤2 ml slowly ＜22 gauge |
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Intragastric 灌胃 |
位点 体积 大小 |
Stomach N/A 18-22 gauge, 4-4.5cm long, Bulbed feeding needle |
Stomach 5-10ml/kg 18-22 gauge, 2-3cm long, Bulbed feeding needle |
Stomach 5-10ml/kg 15-18 gauge, 6-8cm long, Bulbed feeding needle or 8 French flexible catheter |
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SC皮下注射 |
位点 体积 大小 |
Neck, back ≤3 ml ＜21 gauge |
Neck, back ≤1 ml ＜22 gauge |
Neck, back，abdomen ≤5 ml ＜21 gauge |
— —Written/Edited by V. Shallan【版权归MKBio懋康所有】
上海懋康生物科技有限公司是一家涉足于生命科学和生物技术领域研究的试剂、仪器和实验室消耗品与实验服务工作，主要从事细胞生物学、植物学、分子生物学、免疫学、生物化学、蛋白组学。生物制药与诊断试剂研发生产等领域。 本公司秉承“以人为本，以诚为信、合同守信”的经营理念。坚持"品质保障"的原则为广大客户提供优质产品。
