給細胞畫個“發(fā)光輪廓”：揭秘生命的第一道防線——細胞膜

大家是否好奇，微小的細胞如何守護自己的世界？答案就在它最外層的細胞膜（Cell Membrane）——一個用“流光"勾勒出的生命邊界！

一、細胞膜定義

1.細胞膜是什么？

細胞膜是包裹細胞的動態(tài)磷脂雙分子層屏障，其結(jié)構(gòu)遵循"流動鑲嵌模型"。它主要由磷脂分子構(gòu)成基本骨架，蛋白質(zhì)鑲嵌其中充當(dāng)通道、受體和酶，膽固醇維持膜穩(wěn)定性，糖脂/糖蛋白形成細胞識別"天線"。這層僅7-10nm厚的智能邊界通過選擇透過性調(diào)控物質(zhì)交換，通過膜蛋白介導(dǎo)細胞通訊，并通過膜電位維持細胞穩(wěn)態(tài)，是生命活動重要的智能門戶。

2. 為什么要研究細胞膜？

① 疾病研究：病原體（如病毒）入侵、癌細胞轉(zhuǎn)移、神經(jīng)信號傳遞等都與膜功能密切相關(guān)。

② 藥物開發(fā)：絕大多數(shù)藥物靶點位于細胞膜上！

③ 細胞狀態(tài)指示：細胞凋亡、壞死時，細胞膜的通透性和完整性會發(fā)生改變。

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二、細胞膜染料

1.DIR等系列熒光探針

DIR 等系列熒光探針是一類以近紅外成像為核心優(yōu)勢的親脂性小分子探針，核心成員包括 DIR、DiO、DiI、DiD 等，分子結(jié)構(gòu)含疏水長鏈烷基與親水菁染料核心，且熒光發(fā)射波長存在差異。其關(guān)鍵特性為強親脂性，可快速嵌入細胞膜脂質(zhì)雙分子層，標(biāo)記穩(wěn)定不易轉(zhuǎn)移，近紅外光譜（如 DIR 發(fā)射約 780 nm、DiD 約 670 nm）還能穿透生物組織、降低自發(fā)熒光干擾。應(yīng)用上，DIR 多用于活體動物器官定位、腫瘤轉(zhuǎn)移追蹤；DiO（發(fā)射約 501 nm）、DiI（發(fā)射約 565 nm）適合細胞示蹤、細胞膜流動性檢測及組織切片細胞邊界標(biāo)記；DiD 則適配多色熒光成像。這類探針因標(biāo)記便捷、穩(wěn)定性高、光譜覆蓋廣，成為細胞生物學(xué)、腫瘤學(xué)等領(lǐng)域可視化研究的重要工具。

2. Py-BODIPY-NHS ester染料

Py-BODIPY-NHS ester，又稱 BDP 576/589 NHS ester，是一種硼二比咯烯染料。該染料具有強紫外吸收能力，熒光量子產(chǎn)率高，激發(fā)波長為 576 nm，發(fā)射波長為 589 nm，且對溶劑極性和 pH 值變化相對不敏感。它可與蛋白質(zhì)、肽類、抗體和核酸等生物分子中的伯胺和仲胺發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，從而實現(xiàn)對這些分子的標(biāo)記、檢測和純化，常用于熒光顯微鏡、流式細胞術(shù)和熒光定量分析等領(lǐng)域，也適用于熒光壽命測量、熒光偏振研究以及雙光子激光掃描顯微鏡成像。

三、細胞膜染料的區(qū)別

文獻案例

ID5570

（細胞：HUVECs；探針濃度和條件：5?μM DiO dye，20 min at 37℃?in the dark）

IC6110

（細胞：DsEVs and CD4+ Tcells；探針濃度和條件：24 h ）

相關(guān)產(chǎn)品

參考文獻

[1].Liu R, Zhang Y, Ge T, Wu H, Ma Y, Ye H, Guo F. Advanced glycation end products promote the release of endothelial cell-derived mitocytosis. FEBS Open Bio. 2025 Apr 8. doi: 10.1002/2211-5463.70035. Epub ahead of print. PMID: 40195952.