熒光染料是指吸收某一波長的光波后能發射出另一波長大于吸收光的光波的物質。它們大多是含有苯環或雜環并帶有共軛雙鍵的化合物。熒光染料是生物醫學實驗中常用的工具由于靈敏度高，操作方便，逐漸取代了放射性同位素作為檢測標記，其廣泛應用于熒光免疫，熒光探針，細胞染色等。包括特異性的DNA染色，用于染色體分析、細胞周期、細胞凋亡等相關研究。另有很多核酸染料在多色染色系統中是非常有用的復染劑，可作為背景對照，標記細胞核使細胞內結構的空間關系一目了然。

Solarbio小分子系列包含了多種具有高靈敏度、高品質、高穩定性的熒光染料，覆蓋眾多熱門研究領域，其產品的安全性和有效性已經被大量文獻證實，充分滿足您的實驗需求，為您的實驗保駕護航。

熒光染料發光原理

熒光染料大部分都是帶多個芳香環的有機分子，可以吸收特定波長的光，這個光即染料的激發光。吸收激發光后，染料分子的分子能量增加，處于激發態。激發態能級高，并不是一個穩定狀態，因此有機分子一般通過化學鍵旋轉或者震動釋放能量回到基態，但是染料分子結構特殊，在通過機械運動釋放部分能量到達某個特定能級后，直接跳到基態，同時將剩余的能量以光子的方式釋放出來，即發出熒光。

Ex/Em

激發光譜(Excitation Spectrum)，就是反映物質受到激發以后的情況，反映出該物質對于外來激發光的響應，反映其自身輻射波長隨激發波長的變化關系。激發光譜中的最高吸收峰（Excitation Maiximum）簡稱Ex；物體發光直接產生的光譜叫做發射光譜(Emission Spectrum)，而發射光譜的最高峰（Emission Maximum）簡稱Em。

染料可以被一定寬度波長范圍內的光激發，染料激發時最高吸收峰波長就是激發峰，同樣發出的熒光也是一個寬泛范圍的熒光，最-強的熒光波長即是發射峰。染料用激發峰波長的光照射時熒光最-強，同樣，在發射峰左右檢測光信號時，最明亮靈敏。每種染料都有特定的Ex/Em值，但是在不同溶劑（水溶劑 vs 有機溶劑）中，測得的Ex/Em值可能會不一樣，另外不同儀器上測量可能會有輕微偏差。

注：以上信息僅供參考交流使用，具體信息建議參考對應產品說明書。

斯托克斯位移

(Stokes Shift)

Stokes位移是相同電子躍遷在吸收光譜和發射光譜中最-強波長間的差值。熒光光譜與激發光譜相比，將向能量較低的方向偏移（紅移），Stokes位移反應的實際上是兩個光子能量的差值，能量的差值主要是由于化學鍵旋轉振動的熱損耗。

染料Stokes位移的大小對我們熒光實驗是激發光波長和發射光波長選擇會有一些影響，如果Stoke位移比較小，我們不能使用Ex/Em波長進行激發和檢測，避免它們太近發生干擾。

消光系數

（Extinction Coefficient，常用ε表示）

消光系數也稱摩爾吸光系數(Molar Extinction Coefficient),是指濃度為1摩爾/升時的吸光系數。當濃度用克/升表示，比色皿的光程為1cm時，摩爾吸光系數在數值上等于吸光系數與物質的分子量(M)之積，ε=αM。ε是指染料分子吸收激發光的能力有多強。

熒光量子產率

（Fluorescence Quantum Yield，常用Φ表示）

熒光量子產率是指熒光物質吸光后所發射的熒光的光子數與所吸收的激發光的光子數之比值，即量子產率=（生成產物的分子數）/（吸收的量子數）。它的數值在通常情況下總是小于1。Φ是指將這些吸收的激發光能力轉化為熒光的效率有多高。Φ越大，發射的熒光越強。

熒光淬滅

（Fluorescence Quenching）

熒光淬滅又稱熒光熄滅或萃滅，是指熒光分子由于和其它分子發生作用而出現的光度降低、發光時間縮短乃至停止發光。淬滅受壓力和溫度的影響很大，許多過程都可導致淬滅，例如激發態反應，能量轉移，復合物形成和碰撞淬滅。氧分子，碘離子和丙烯酰胺是常見的化學猝滅劑。在標記實驗時需要考慮熒光淬滅現象。標記時需要控制被標記物和染料的比例，不要過度的標記，被標記物表面標記過多染料會使染料分子之間的距離過近，從而引發熒光淬滅。

光漂白

（Photobleaching）

熒光成像的質量很大程度上依賴于熒光信號強度，提高激發光強度固然可以提高信號強度，但激發光的強度不是可以無限提高的，當激發光的強度超過一定限度時，光吸收就趨于飽和，并不可逆地破壞激發態分子，這就是光漂白現象。在激發態高能量下，染料母核化學鍵部分斷裂，使母核發熒光的結構破壞，無法再發出熒光。熒光漂白對熒光實驗的干擾性很大，特別是那些間歇性拍攝實驗，拍攝完成后應立即將激發光源從樣品上面移除，避免過度照射。

背景熒光

背景熒光是熒光實驗時的噪聲，可能來自于樣品沒有洗脫掉非特異性吸附的染料、干擾性物質或樣品自帶的熒光。一般情況下，藍光或者綠光的背景熒光比較明顯，隨著熒光波長紅移，生物樣品的背景熒光越來越弱，所以，對于背景熒光干擾大的樣品，選擇紅色熒光或者近紅外熒光染料會更好一些。另外，也可利用特殊試劑處理樣品，降低背景熒光。

常用熒光染料分享

DiI

細胞膜橙色熒光探針

Fang G, et al. Journal of Functional Foods,

2021, 82(9):104501.

2

Nile Red

尼羅紅

He F, et al. R Soc Open Sci.

2023 Jan 4;10(1):220607.

3

Dihydroethidium

ROS熒光探針-DHE

Wei JJ, et al. Int J Mol Sci.

2023 Mar 20;24(6):5881.

4

Thioflavin T

硫黃素T

Lv, Z, et al. Nano Res.

2020, 13, 2556–2563.

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