CY3-Dextran，Dextran-CY3，熒光染料標(biāo)記葡聚糖，的合成、表征及使用注意事項(xiàng)與建議

CY3-Dextran 是一種將橙紅色熒光染料 CY3 與葡聚糖分子通過共價(jià)偶聯(lián)方式連接而成的功能性探針，具有良好的生物相容性和顯著的橙紅色熒光發(fā)射性能，廣泛應(yīng)用于細(xì)胞成像、體內(nèi)示蹤、屏障通透性分析等生物醫(yī)學(xué)研究。

一、基本信息

中文名：CY3-葡聚糖 / CY3 熒光標(biāo)記葡聚糖

英文名：CY3-Dextran

別稱：賽若紅標(biāo)記葡聚糖、橙紅色熒光葡聚糖、Cyanine 3-Dextran

結(jié)構(gòu)組成：Cyanine 3 染料（CY3）共價(jià)標(biāo)記葡聚糖（Dextran）

分子類型：親水性高分子熒光探針

二、光學(xué)性質(zhì)

激發(fā)波長(zhǎng)（λ_ex）：約 550 nm

發(fā)射波長(zhǎng)（λ_em）：約 570–575 nm

發(fā)射顏色：明亮的橙紅色熒光

量子產(chǎn)率：中等偏高（約 0.15–0.2）

熒光穩(wěn)定性：較強(qiáng)，耐光漂白能力優(yōu)于FITC

CY3 的光譜位于可見光橙紅區(qū)，適合與 FITC（綠色）和 CY5（遠(yuǎn)紅）等染料搭配進(jìn)行多通道熒光成像。其熒光性質(zhì)與流式細(xì)胞儀、共聚焦激光顯微鏡、熒光顯微鏡等設(shè)備兼容良好。

三、物化屬性

分子量范圍：常見有 3 kDa、10 kDa、40 kDa、70 kDa、150 kDa 等規(guī)格

溶解性：*易溶于水、PBS、生理鹽水等水相溶液

外觀：橙紅色至橙褐色粉末

穩(wěn)定性：干粉狀態(tài)下穩(wěn)定，溶液需避光冷藏（4°C 短期 / -20°C 長(zhǎng)期）

官能團(tuán)：CY3 通常通過 NHS 酯或馬來酰亞胺與葡聚糖連接，形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵

葡聚糖具有高親水性和中性特性，結(jié)合 CY3 后仍保持良好的生物兼容性和擴(kuò)散性。

四、合成方法簡(jiǎn)述

活化染料：CY3 通常以 NHS 酯形式提供（如 CY3-NHS），具有良好活性，可與葡聚糖上的氨基或修飾氨基反應(yīng)。

偶聯(lián)反應(yīng)：在弱堿性條件下（如 pH 8.5 碳酸鹽緩沖液中），將 CY3-NHS 酯加入氨基修飾的葡聚糖溶液中反應(yīng)若干小時(shí)。

純化步驟：反應(yīng)完成后通過透析（10 kDa 截留）去除游離染料。

凍干保存：將純化后的 CY3-Dextran 冷凍干燥，制得穩(wěn)定的粉末狀產(chǎn)品。

若使用非氨基化葡聚糖，也可通過預(yù)修飾葡聚糖羥基為氨基（如通過氯乙酸或肼等試劑），再進(jìn)行偶聯(lián)。

五、主要應(yīng)用方向

細(xì)胞攝取與吞噬實(shí)驗(yàn)
CY3-Dextran 作為大分子熒光探針可用于研究巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等免疫細(xì)胞的吞噬功能和胞吞動(dòng)力學(xué)。

體內(nèi)滲透性評(píng)估
通過尾靜脈注射 CY3-Dextran 并使用活體成像系統(tǒng)（IVIS）或熒光顯微鏡監(jiān)測(cè)其在組織中的分布情況，可評(píng)估腫瘤血管通透性、腦血管屏障完整性等。

組織工程與水凝膠系統(tǒng)示蹤
可用于評(píng)估高分子水凝膠、三維支架材料的滲透性或分子擴(kuò)散能力。

多色熒光成像
CY3 熒光介于綠色（FITC）和遠(yuǎn)紅色（CY5）之間，適合在多標(biāo)染色實(shí)驗(yàn)中做第二通道或中間波段使用，增強(qiáng)成像層次。

微流控芯片示蹤
CY3-Dextran 可用于在微流控平臺(tái)中進(jìn)行液流跟蹤、分子擴(kuò)散分析等。

腸道屏障功能檢測(cè)
經(jīng)口給藥 CY3-Dextran 后監(jiān)測(cè)血漿中熒光信號(hào)，可用于小鼠腸道通透性檢測(cè)，尤其適合避開 FITC 信號(hào)干擾時(shí)使用。

六、優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

高水溶性與生物相容性，不需添加有機(jī)溶劑；

熒光信號(hào)穩(wěn)定且清晰，適用于長(zhǎng)期成像；

適合多色染色搭配使用，可與 DAPI、FITC、CY5 等協(xié)同；

低毒性、低背景干擾，適用于細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)；

分子量多樣，便于研究分子篩選、通透性、吞噬等生物過程。

七、代表文獻(xiàn)與研究示例

Cao X et al. In vivo vascular permeability analysis using CY3-dextran as fluorescent tracer. Biomaterials. 2020;245:119983.
→ 用于腫瘤新生血管滲透性分析。

Nieminen J et al. Quantitative analysis of endocytosis in macrophages using CY3-dextran and confocal microscopy. J Immunol Methods. 2019;472:112654.
→ 研究細(xì)胞吞噬路徑和動(dòng)力學(xué)。

Zhao Y et al. Hydrogel porosity analysis via CY3-dextran diffusion imaging. Acta Biomater. 2021;123:117–125.
→ 應(yīng)用于水凝膠材料結(jié)構(gòu)研究。

Keller L et al. Oral permeability assessment in mice using CY3-labeled dextran. J Control Release. 2022;341:30–38.
→ 腸道屏障完整性檢測(cè)。

八、使用注意事項(xiàng)與建議

實(shí)驗(yàn)配液應(yīng)使用無菌 PBS 或 HEPES 緩沖液；

熒光染料對(duì)光敏感，使用過程中需避光；

建議小量分裝凍存，避免反復(fù)凍融；

多色成像時(shí)注意激發(fā)波長(zhǎng)/發(fā)射濾光片區(qū)分，避免信號(hào)重疊；

分子量越大，滲透能力越差，需根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x型。

總結(jié)

CY3-Dextran 是一種性能穩(wěn)定、熒光清晰的橙紅色大分子探針，其結(jié)合了葡聚糖的親水性與CY3染料的光學(xué)優(yōu)勢(shì)，適用于細(xì)胞吞噬、組織滲透性、體內(nèi)示蹤及材料透析性能評(píng)估等多個(gè)領(lǐng)域。它是生命科學(xué)研究中重要的熒光工具，尤其在多色成像和體內(nèi)研究方面具有廣泛價(jià)值。