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荧光标记聚糖的技术原理和方法
发布时间:2025-06-26     作者:zhn   分享到:

一、荧光标记聚糖的技术原理

聚糖(Glycan) 是由单糖通过糖苷键连接构成的碳水化合物链,广泛存在于细胞膜糖蛋白和糖脂中,参与细胞识别、信号转导、免疫调节等生命过程。为了研究聚糖在体内的分布、受体识别及其在病理状态中的作用,荧光标记聚糖技术成为分子生物学和糖生物学研究中的重要工具。

荧光标记聚糖是指将荧光团通过共价或非共价方式连接至聚糖分子,以实现其在体内外的可视化、可追踪、可定量检测等目的。

 

二、常用荧光标记聚糖方法

1. 还原端标记法(Reductive Amination)

机理:利用聚糖还原端的醛基(–CHO)与胺类荧光分子反应生成Schiff碱,并通过还原剂(NaBH₄或NaCNBH₃)稳定形成C–N键。

常用荧光标记物:2-AB (2-aminobenzamide)、2-AA (2-aminobenzoic acid)、AF488-EDA、FITC-EDA 等。

特点:适用于寡糖、N-糖、O-糖等;标记效率高,反应条件温和。

2. 亲和标记法(Lectin/抗体标记)

利用荧光标记的凝集素(Lectin)或抗糖类抗体,特异性识别细胞或组织中的特定聚糖结构。

代表探针:FITC-ConA(识别甘露糖/葡萄糖)、TRITC-WGA(识别N-乙酰葡萄糖胺)、AF647-PNA(识别半乳糖)。

优点:无需纯化聚糖,直接作用于细胞或组织;操作简便。

3. 化学接枝法(Amine/Thiol/Click)

先通过化学改性在聚糖上引入功能基团(如叠氮、炔基、氨基、巯基等),再与含活性基团的荧光分子(如NHS-FITC、Mal-Cy5、DBCO-AF647)共价偶联。

点击化学法(CuAAC 或 SPAAC)为高选择性、快速标记手段,适用于复杂体系。

4. 代谢标记法(Metabolic Labeling)

细胞培养中加入人工糖类前体(如Ac4ManNAz、Ac4GalNAz),通过细胞代谢路径合成含有功能团(如叠氮)的糖类,随后与荧光探针点击反应实现标记。

代表技术:Bioorthogonal Glycan Labeling,非干扰地实现活细胞聚糖成像。

5. 探针掺杂法

适用于聚糖基纳米粒或水凝胶,利用非共价作用(如静电或氢键)使荧光分子包埋或吸附在聚糖载体上,实现临时性标记。

 

三、我们可以提供的常见荧光标记聚糖种类与用途

名称

荧光基团

识别/靶向对象

应用方向

FITC-ConA(小麦胚芽凝集素)

FITC

α-D-甘露糖/α-D-葡萄糖

细胞膜糖识别,流式细胞术

TRITC-WGA(小麦胚芽凝集素)

TRITC

N-乙酰葡萄糖胺/唾液酸

神经细胞膜成像

AF647-PNA

Alexa Fluor 647

β-D-半乳糖残基

肿瘤细胞表面聚糖分析

2-AB-N-糖/寡糖

2-AB

聚糖链末端

HPLC/UPLC 荧光检测

Cy5-Lectin Microarray

Cy5

多糖类识别

高通量糖芯片分析

AF488-Glucose-polymer

AF488

葡聚糖

血管通透性/内吞实验

FITC-Heparin

FITC

硫酸多糖类

*血栓机制研究

Cy7-HA(透明质酸)

Cy7

CD44受体识别

活体肿瘤靶向成像

Ac4GalNAz + DBCO-Cy5

Cy5

经细胞代谢标记的O-聚糖

活细胞动态聚糖成像


 四、荧光标记聚糖的应用方向

1. 细胞表面糖识别与成像

通过荧光凝集素或代谢标记聚糖,实现对癌细胞、干细胞、免疫细胞等表面聚糖分布和变化的实时观察。

2. 糖芯片技术

利用已知荧光标记聚糖阵列与未知糖结合蛋白(如抗体、Lectin、病毒)作用,分析糖-蛋白、糖-病原体的相互作用。

3. 聚糖代谢追踪

代谢标记法配合荧光探针用于追踪多糖生物合成、更新和细胞内运输过程。

4. 糖类药物递送与成像

通过标记透明质酸、葡聚糖等聚糖构建载药纳米粒,可实现肿瘤组织成像与药物分布评估。

5. 疾病诊断与筛查

特定聚糖结构在癌症、感染、神经退行性疾病中异常表达,荧光标记聚糖可用于早期筛查与机制研究。

 

五、总结

荧光标记聚糖技术结合了糖类识别的特异性与荧光成像的灵敏性,是现代糖生物学、疾病诊断、靶向治疗研究的重要工具。根据应用需求,可以选择还原端标记、亲和标记、化学修饰或代谢标记等技术路线,搭配合适的荧光团实现对聚糖的精准、可视化研究。

荧光标记服务


关于我们:

西安齐岳生物提供的荧光标记服务支持糖化学、蛋白质、多肽、抗体、核酸及纳米材料等多种生物分子的荧光化修饰。可提供多种荧光探针(如FITC、Cy3、Cy5、Alexa Fluor系列、ICG等),根据应用场景(流式细胞、共聚焦、活体成像等)选择合适波长及标记方式。服务包含标记反应、纯化、标记率评估及质量验证,确保分子活性和信号强度。适用于细胞追踪、分子成像、靶向验证等研究,亦可提供定制荧光强度、pH响应或近红外探针功能化服务。

以上资料由小编zhn提供,仅用于科研


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