2014年5月23日
通过系统阐述荧光未结合发光激发(FUEL)的相关原理,并验证其与多种荧光染料及抗体靶向条件的兼容性,拓展FUEL技术的基础与应用范围。
以下实验的总体目标是展示燃料的简单性,并观察由于辐射激发发射事件而产生的红光光子。通过将生物发光细菌与发光纳米颗粒结合以产生燃料来实现这一目标。接着,使用生物发光酶标仪观察由燃料产生的红光光子,实验结果表明,当生物发光细菌与量子点保持在相同溶液中时,能够产生大量红光光子。
根据观察到的红光光子通量增加,该技术的意义在于对NCE居住性进入转移或Brett这一范式提出了质疑。文献中通常从单个菌落开始,在标准培养平板上启动发光细菌的过夜培养。
实验当天使用费氏弧菌(Vibrio Fisher Eye)。启动新鲜的亚培养物,使其生长至在600纳米处的光密度(OD)达到1至1.5。为获得可比结果,应使用处于相似生长状态且能产生强烈信号的细菌。
取每种样品各100微升,分别加入5微升荧光探针QD 705或生理盐水。然后将混合物加入895微升生理盐水中,并转移至标准比色皿。将装有样品的比色皿放入整体动物生物发光成像仪中,在相应的滤光片组下进行测量。
此处使用710至730纳米发射滤光片,在不同距离下进行燃料实验。取两个低体积塑料比色皿,分别加入50微升QD 705,或在总体积为1毫升的生理盐水中加入97.2微升非荧光48纳米聚苯乙烯微球。这可确保两种颗粒的单位总体积内固体表面积相近。
通过用标准黑色胶带或其它能够阻挡光线的不透明材料包裹第三个qve来制备光源qve。在vete相对的两侧小心制备两个相同的光学窗口。取一毫升来自新鲜传代培养的 Vibrio fii 或其他培养物的等分试样,加入光源vete中,并用黑纸等不透明材料覆盖,以减少任何光线污染。
接下来,将先前装好的比色皿直接放置在成像仪光源两侧的插槽中。在相应的发射滤光片下观察三个Q vets,例如使用全光和710至730纳米发射滤光片,曝光时间分别为10、30和30秒。采用450至480纳米激发光和710至730纳米发射光获取荧光图像,以验证QD 7 0 5的位置。
将两个外部量子检测器重新定位至距离中心量子检测器更远的等距位置。随后成像并采集荧光图像,再重复此过程,直至最终面对面的距离达到三厘米。取两个减小体积的比色皿,分别加入一毫升溶液:其中一个含有荧光染料 Fluoro Four 或感兴趣的荧光纳米颗粒,另一个含有生理盐水及非荧光纳米颗粒作为阴性对照。
向一个已遮光的第三支比色皿中加入1毫升新鲜的 Vibrio FII 或其他发光细菌,该比色皿含有两个物理尺寸相等且位于相对两侧的光学窗口,并用不透光材料(如黑色纸片)将比色皿遮盖,纸片与比色皿保持较短但相等的距离。将两个减小体积的比色皿放置在已遮光的Q比色皿两侧,并在适当的滤光条件下观察;此处使用的间距为0.7厘米。随后,将另一组qd 7 0 5施加于细菌,重复上述步骤。
与仅有细菌的情况相比,观察到红光光子数量显著增加。在没有任何吸收体的情况下,控制燃料的效应可以在长距离下发生。这种距离依赖性可以通过平方反比定律来表征。
对于点源。将flora fours靶向细菌膜似乎对产生的总燃料信号量几乎没有影响。在此情况下,即使经过多次洗涤步骤,靶向的燃料仍能保持。
观看本视频后,您应能充分了解如何通过多种方式重构燃料,以实现由辐射激发发射事件产生红光光子。
本研究探讨了无束缚发光激发荧光(Fluorescence by Unbound Excitation from Luminescence, FUEL)技术,证明了该技术与多种荧光染料及抗体靶向条件的兼容性。实验展示了生物发光细菌与发光纳米颗粒相互作用产生红光光子的过程。
FUEL 技术突破了生物发光共振能量转移(BRET)在纳米尺度上的距离限制,将基于发光的激发作用有效延伸至微米至厘米级范围,且无需依赖吸收体。这一能力填补了分子成像领域关键的空间尺度空白,支持传统能量转移方法无法实现的应用场景。在生物制药研发中,FUEL 提供了一种可扩展且兼容多种标记物的方法,用于探测更大尺度的细胞或组织结构中的生物相互作用,从而在复杂系统中提升靶点验证的效率与准确性。
FUEL 适用于从早期靶点结合筛选到临床前验证的发现连续过程,特别是在需要超越分子邻近的空间分辨率时。