FITC-Dextran 綠色熒光標(biāo)記葡聚糖的合成工藝、光學(xué)性能與生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用

一、基本信息

中文名：FITC-葡聚糖 / 綠色熒光標(biāo)記葡聚糖

英文名：FITC-Dextran

別稱：熒光素標(biāo)記葡聚糖、熒光素異硫氰酸酯葡聚糖、Fluorescein-Dextran

化學(xué)組成：FITC（熒光素異硫氰酸酯）標(biāo)記的葡聚糖（Dextran，一種可溶性多糖）

FITC-Dextran 是將綠色熒光染料 FITC（Fluorescein Isothiocyanate）通過化學(xué)方式與葡聚糖分子上的羥基或氨基進行共價連接制備而成的熒光探針，具有良好的水溶性、生物相容性和強烈綠色熒光發(fā)射信號，廣泛用于細(xì)胞生物學(xué)、分子追蹤、血管滲透性評估等研究領(lǐng)域。

二、光學(xué)性質(zhì)

激發(fā)波長（λ_ex）：約 490 nm

發(fā)射波長（λ_em）：約 520–530 nm

發(fā)射顏色：明亮的綠色熒光

量子產(chǎn)率：高，約在0.9左右

熒光穩(wěn)定性：良好，但對光照較敏感，需避光保存

FITC 屬于常用的綠色熒光染料，與多種激光共聚焦顯微鏡、流式細(xì)胞儀和熒光成像設(shè)備兼容。

三、物化屬性

組成：葡聚糖骨架 + FITC染料基團

分子量：可根據(jù)實驗需求選擇，常見有 4 kDa、10 kDa、20 kDa、40 kDa、70 kDa、150 kDa、500 kDa 等不同規(guī)格

溶解性：*易溶于水、PBS、細(xì)胞培養(yǎng)液

外觀：淡黃綠色至黃綠色粉末

儲存條件：干燥、避光、2–8°C保存，溶液需冷凍保存（-20°C）避免反復(fù)凍融

不同分子量決定其擴散性和細(xì)胞穿透性，實驗設(shè)計中可根據(jù)用途選擇合適規(guī)格。

四、合成方法簡述

活化染料：FITC具有異硫氰酸基團（–N=C=S），可與葡聚糖或氨基修飾葡聚糖的–OH 或 –NH?基團反應(yīng)。

反應(yīng)條件：一般在碳酸鹽緩沖液中（pH 9.0）進行，F(xiàn)ITC溶解于DMSO中緩慢加入葡聚糖溶液中。

共價偶聯(lián)：異硫氰酸基團與羥基（或氨基）形成穩(wěn)定的硫代脲或氨基脲鍵。

純化：反應(yīng)后需透析（使用3.5–10 kDa MWCO膜）以去除未反應(yīng)的游離FITC。

凍干保存：透析液冷凍干燥后得到純化的FITC-Dextran產(chǎn)品。

商業(yè)品通常為高純度制備，標(biāo)記度可控，用戶可根據(jù)標(biāo)記密度選擇不同規(guī)格產(chǎn)品。

五、主要應(yīng)用方向

細(xì)胞攝取與胞吞研究
FITC-Dextran可用于觀察細(xì)胞對不同分子量大分子的攝取能力，尤其適用于吞噬細(xì)胞（如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞）的吞噬行為分析。

血管滲透性測定
注射不同分子量的FITC-Dextran后，通過熒光成像觀察其在組織中擴散情況，是經(jīng)典的評估血腦屏障、腫瘤血管滲透性等實驗手段。

組織間隙擴散與分子通透性研究
利用FITC-Dextran作為示蹤分子研究在組織、器官或體液環(huán)境中的滲透和分布行為。

微流控系統(tǒng)示蹤
在芯片、膠體系統(tǒng)中，F(xiàn)ITC-Dextran可用作液流可視化追蹤分子，用于觀察流場分布。

細(xì)胞共聚焦顯微成像
配合共聚焦顯微鏡進行3D結(jié)構(gòu)或胞內(nèi)追蹤，如細(xì)胞內(nèi)囊泡路徑、溶酶體/內(nèi)體標(biāo)記等。

腸道通透性與屏障功能研究
在小鼠或大鼠灌胃FITC-Dextran后檢測血漿熒光強度，評估腸道上皮通透性，是腸漏實驗的常規(guī)指標(biāo)。

六、優(yōu)勢特點

綠色熒光信號清晰，與DAPI等藍(lán)色染料、TRITC等紅色染料可多色搭配；

分子量可控，便于研究不同尺寸大分子的穿透和分布；

水溶性極好，不需有機溶劑輔助；

無毒、惰性強，生物兼容性良好，適用于細(xì)胞和動物實驗；

可凍干保存，便于長期儲存和使用。

七、代表性文獻與研究示例

Wong KH et al. Use of FITC-Dextran as a Permeability Tracer in Gut Epithelium Studies. J Pharm Sci. 2012;101(11):4171–4180.
→ 應(yīng)用于評估腸道屏障完整性。

Kang JH et al. Visualization of Blood-Brain Barrier Disruption Using FITC-Dextran in Mouse Models. Neurosci Lett. 2015;605:81–86.
→ 小鼠腦血管通透性研究。

Lopez CA et al. Size-dependent endocytosis of FITC-Dextran by macrophages for uptake mechanism analysis. Biomacromolecules. 2020;21(3):1452–1463.
→ 巨噬細(xì)胞吞噬路徑研究。

Lehner T et al. FITC-Dextran diffusion in hydrogels and tissues for imaging-based molecular transport analysis. Acta Biomater. 2019;96:327–336.
→ 組織工程材料滲透性能評估。

八、使用建議與注意事項

配制溶液建議使用無菌PBS或HEPES緩沖液；

使用過程中應(yīng)避光操作，防止FITC熒光衰減；

多色染料實驗中注意熒光通道分離，避免交叉干擾；

配制后溶液不建議長期室溫保存，可小分量凍存；

不同分子量對實驗結(jié)果影響較大，建議預(yù)實驗優(yōu)化條件。

總結(jié)

FITC-Dextran 是一種綠色熒光標(biāo)記的葡聚糖復(fù)合物，結(jié)合了葡聚糖良好的生物相容性與FITC優(yōu)良的熒光性質(zhì)，在細(xì)胞攝取、組織通透性、微流控成像等生物醫(yī)學(xué)研究中具有廣泛應(yīng)用價值。其多種分子量規(guī)格和高靈敏度信號為分子示蹤、屏障功能評估及藥物釋放機制探索提供了可靠工具，是生命科學(xué)領(lǐng)域常用的熒光探針材料之一。

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