CY5-Dextran，CY5熒光標(biāo)記葡聚糖，Cyanine 5-Dextran的制備技術(shù)及其在體內(nèi)外示蹤中的應(yīng)用

CY5-Dextran 是將熒光染料 Cyanine 5（簡(jiǎn)稱 CY5）共價(jià)連接于葡聚糖（Dextran）上的功能性探針，具有良好的水溶性、生物相容性和強(qiáng)烈的遠(yuǎn)紅色熒光信號(hào)，廣泛用于生命科學(xué)領(lǐng)域中的細(xì)胞成像、體內(nèi)滲透示蹤、屏障功能分析等研究。

一、基本信息

中文名：CY5-葡聚糖 / CY5 熒光標(biāo)記葡聚糖

英文名：CY5-Dextran

別稱：遠(yuǎn)紅熒光葡聚糖、Cyanine 5-Dextran、Cy5標(biāo)記葡聚糖

結(jié)構(gòu)組成：Cyanine 5（CY5）熒光染料共價(jià)標(biāo)記葡聚糖分子

結(jié)構(gòu)式：

二、光學(xué)性質(zhì)

激發(fā)波長(zhǎng)（λ_ex）：約 647 nm

發(fā)射波長(zhǎng)（λ_em）：約 665 nm

熒光顏色：明亮的遠(yuǎn)紅色熒光

熒光量子產(chǎn)率：中等偏高，約 0.28（在水中）

熒光穩(wěn)定性：較強(qiáng)，優(yōu)于FITC、CY3，適合長(zhǎng)時(shí)間成像

CY5 具有較長(zhǎng)波長(zhǎng)，信號(hào)穿透組織深，背景干擾少，適合活體成像和深層組織檢測(cè)。

三、物化屬性

分子量范圍：常見規(guī)格有 3 kDa、10 kDa、40 kDa、70 kDa、150 kDa 等

外觀：紫藍(lán)色至紫紅色粉末或凍干塊

溶解性：*易溶于水、PBS、HEPES 等緩沖液

化學(xué)結(jié)構(gòu)：葡聚糖為中性親水多糖，CY5 為對(duì)稱的雙吲哚染料

連接方式：通過 NHS 酯或馬來酰亞胺形式的 CY5 與氨基化葡聚糖偶聯(lián)形成穩(wěn)定共價(jià)鍵

使用注意事項(xiàng)

建議使用無菌去離子水或 PBS 溶解；

避光保存（尤其是溶液狀態(tài)），防止光漂白；

使用低蛋白結(jié)合管和器皿；

分子量影響滲透能力與胞吞效率，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)選擇；

溶液分裝后建議 -20°C 保存，避免多次凍融。

四、主要應(yīng)用方向

活體血管通透性分析
CY5-Dextran 可通過靜脈注射后進(jìn)行活體熒光成像，用于評(píng)估腫瘤新生血管、腦血管、腸道粘膜的屏障功能與滲透性。

細(xì)胞吞噬/內(nèi)吞路徑研究
利用 CY5-Dextran 標(biāo)記吞噬性細(xì)胞（如巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞），追蹤胞吞過程和細(xì)胞定位。

組織滲透實(shí)驗(yàn)與分子擴(kuò)散模擬
在體外水凝膠、微流控芯片等系統(tǒng)中使用，用于評(píng)估材料滲透性、孔隙率等結(jié)構(gòu)參數(shù)。

多色成像系統(tǒng)中的遠(yuǎn)紅通道標(biāo)記物
與 DAPI（藍(lán)）、FITC（綠）、CY3（橙紅）染料聯(lián)合用于多重標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)高分辨熒光成像。

腸道屏障功能研究
通過口服或灌胃 CY5-Dextran 并檢測(cè)血漿或尿液中熒光變化，研究小鼠腸屏障滲漏性。

五、合成方法簡(jiǎn)述

染料預(yù)活化：選用 CY5-NHS 酯或 CY5-maleimide 等活性染料

反應(yīng)底物制備：葡聚糖可通過氯乙酸或戊二醛等試劑進(jìn)行氨基化處理

偶聯(lián)反應(yīng)：在 pH 8.5 左右緩沖液中進(jìn)行，共價(jià)連接染料和葡聚糖

純化步驟：透析（如使用 10 kDa 截留膜）去除未反應(yīng)的游離染料

凍干保存：純化后的 CY5-Dextran 可冷凍干燥，制得穩(wěn)定產(chǎn)品

六、優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

波長(zhǎng)位于遠(yuǎn)紅區(qū)，背景干擾少，組織穿透深

信號(hào)穩(wěn)定，適合長(zhǎng)時(shí)間熒光追蹤實(shí)驗(yàn)

高親水性與生物相容性，適用于體內(nèi)/體外系統(tǒng)

標(biāo)記靈活，多種分子量可選

可與多種熒光染料協(xié)同實(shí)現(xiàn)多重成像

七、代表性文獻(xiàn)與研究示例

Hoffman RM et al. In vivo tumor vascular imaging using CY5-dextran. Cancer Res. 2019;79(3):874–882.
→ 利用 CY5-Dextran 成像小鼠體內(nèi)腫瘤血管結(jié)構(gòu)。

Zhou Q et al. Intestinal permeability assay with orally administered CY5-Dextran. J Pharmacol Toxicol Methods. 2021;107:106956.
→ 用于腸道通透性評(píng)價(jià)，監(jiān)測(cè)染料滲透情況。

Wang Z et al. Real-time tracking of dendritic cell endocytosis with CY5-dextran. ACS Nano. 2020;14(1):980–991.
→ 研究免疫細(xì)胞吞噬過程。

Liu Y et al. Hydrogel network diffusion study via CY5-Dextran imaging. Acta Biomater. 2022;141:218–227.
→ 評(píng)估水凝膠微孔結(jié)構(gòu)和分子滲透特性。

總結(jié)

CY5-Dextran 是一種性能優(yōu)良的遠(yuǎn)紅熒光高分子探針，憑借其出色的組織穿透能力、信號(hào)穩(wěn)定性和親水性，被廣泛用于組織示蹤、血管通透性評(píng)估、細(xì)胞攝取研究等多個(gè)生命科學(xué)研究領(lǐng)域。其在多色成像、免疫分析與活體示蹤中具有顯著價(jià)值，是現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究中重要的熒光標(biāo)記工具之一。

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