Dil探针的染色动力学优化及其在活体神经环路示踪中的精准定位

中文名称 ：Dil perchlorate（细胞膜橙红色荧光探针）

中文别名：1,1´-双十八烷基-3,3,3´,3´-四甲基吲哚菁高氯酸盐;1,1''-双十八烷基-3,3,3'',3''-四甲基吲哚菁高氯酸盐;1,1 -双十八烷基-3,3,3 ,3 -四甲基吲哚菁高氯酸盐;1,1`-双十八烷基-3,3,3`,3`-四甲基吲哚羰花青高氯酸盐;1,1′-双十八烷基-3,3,3′,3′-四甲基吲哚菁高氯酸盐;1,1'-双十八烷基-3,3,3',3'-四甲基吲哚菁高氯酸盐;1,1'-双十八烷基-3,3,3',3'-四甲基吲哚菁高氯酸盐(DiI);1,1'-双十八烷基-3,3,3',3'-四甲基吲哚羰花青高氯酸盐;DiI(细胞膜红色荧光探针);N,N-二甲基甲酰胺;细胞膜橙红色荧光探针

英文名称：DiI

英文别名：3H-Indolium,2-[3-(1,3-dihydro-3,3- dimethyl-1-octadecyl-2H-indol-2-ylidene)- 1-propenyl]-3,3-dimethyl-1-octadecyl-,perchlorate;1,1'-Di-n-octadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanine perchlorate;1,1′-Dioctadecyl-3,3,3′,3′-tetramethylindocarbocyanine perchlorate;1,1'-Dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanine perchlorate(DiI);3H-Indolium,2-[3-(1,3-dihydro-3,3- dimethyl-1-octadecyl-2H-indol-2-ylidene)- 1-propenyl]-3,3-d...;3H-Indolium,2-[3-(1,3-dihydro-3,3- dimethyl-1-octadecyl-2H-indol-2-ylidene)- 1-propenyl]-3,3-dimethyl-1-octadecyl-,perchlorat;DiI( DiIC18(3));DiIC18(3);1,1'-DIOCTADECYL-3,3,3',3'-TETRAMETHYLINDOCARBOCYANINE PERCHLORATE;DiIC18(3) [1,1'-Dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanine perchlorate]? *Crystallin;DIIC18(3));DiI;DiIC18(3) [1,1'-Dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyanine perchlorate] *Crystalline*

Cas No.：41085-99-8

分子式：C₅₉H₉₇ClN₂O₄

分子量：933.87

包装储存：4°C, sealed storage, away from moisture and light In solvent : -80°C, 6 months; -20°C, 1 month (sealed storage, away from moisture and light)

生物活性:

DiI is a long-chain carbocyanine dye. Carbocyanine dyes are widely used as Di to label cells, organelles, liposomes, viruses and lipoproteins.

性状:Solid

体外研究(In Vitro)：

碳菁染料广泛用作亲脂性示踪剂，用于标记细胞、细胞器、脂质体、病毒和脂蛋白。长链碳菁包括 DiO (DiOC18(3))、DiI (DiIC18(3))、DiD (DiIC18(5)) 和 DiR，以及二烷基氨基苯乙烯基染料 DiA (4-Di-16-ASP) 用于标记膜和其他疏水结构。DiIC16(3) 的烷基取代基 (C16) 比 DiI (C18) 短。它们在脂类环境中具有极高的消光系数、依赖于环境的荧光和较短的激发态寿命。它们在水中呈弱荧光，但在与膜结合或与亲脂性生物分子结合时具有高荧光性和相当的光稳定性。这些光学特性使其成为细胞质膜染色的理想选择。一旦应用于细胞，这些染料在质膜内横向扩散，导致整个细胞染色。

DiO、DiI、DiD 和 DiR 分别显示出明显的绿色、橙色、红色和红外荧光，从而促进活细胞的多色成像和流式细胞术分析。DiO 和 DiI 可分别用于标准 FITC 和 TRITC 的荧光通道。其中，DiI 及其衍生物最常用，因为它们通常表现出非常低的细胞毒性。此外，DiI 广泛用于测定 LDL 和 HDL 等脂蛋白。亲油性氨基苯乙烯染料 DiA 也常用于神经元示踪。

制备 Di 染色溶液

1.1 制备 DMF、DMSO 或乙醇储备溶液：储备溶液应在 1-5 mM 的二甲基甲酰胺 (DMF) 、二甲基亚砜 (DMSO 或乙醇 DMSO 中制备。DMF 比乙醇更适合作为 Di 的溶剂。储备溶液应及时使用。任何未使用的溶液可作分装储存在 -20℃。避免反复冻融，溶液可储存 6 个月。

1.2 制备工作溶液：将储备溶液稀释到合适的缓冲液中，如无血清培养基、HBS 或 PBS，以制备 1-5 μM工作溶液，现配现用。

注：应根据经验确定不同实验条件下工作溶液的最终浓度。

2. 悬浮细胞

2.1 悬浮细胞：离心收集细胞，加入 PBS 洗涤两次，每次 5 分钟。细胞密度在 1×10/mL

2.2 加入 1 mL Di 工作液，室温孵育 5-30 分钟。

2.3 400 g，4℃ 离心 3-4 分钟，弃去上清。

2.4 加入 PBS 洗涤细胞两次，每

体内研究(In Vivo)：DiI-labeled motoneurons have remained viable for up to 4 weeks in culture and up to one year in vivo has not independently confirmed the accuracy of these methods. They are for reference only.

运输条件：Room temperature in continental US; may vary elsewhere.

Emission(Em)：Em 570-590 nm Yellow

Excitation(Ex)：Ex 495-570 nm Green

参考文献：

[1]. Gan WB, et al. Multicolor "DiOlistic" labeling of the nervous system using lipophilic dye combinations. Neuron. 2000 Aug;27(2):219-25.

[2]. D P Kuffler, et al. Long-term survival and sprouting in culture by motoneurons isolated from the spinal cord of adult frogs. J Comp Neurol. 1990 Dec 22;302(4):729-38.

DiI 是一种长链碳菁染料。碳菁染料广泛用作亲脂性示踪剂，用于标记细胞、细胞器、脂质体、病毒和脂蛋白。

一、科研应用领域

神经元示踪与神经科学研究
DiI作为一种长链碳菁类荧光探针，广泛用于固定或活体组织的神经元顺行/逆行示踪。其侧向扩散特性（固定组织0.2~0.6 mm/天，活体组织6 mm/天）使其能在体内追踪神经元长达一年，在体外培养条件下可持续四周。例如，在阿尔茨海默病模型中，DiI标记的外泌体被用于研究其在大脑皮质中的迁移路径。

细胞膜动态研究与细胞间相互作用分析

· 细胞融合与粘附：通过标记不同细胞膜，实时观察细胞融合过程（如病毒与宿主细胞膜融合机制）。

· 迁移与移植追踪：在发育生物学中，标记干细胞或移植细胞以监测其在组织内的迁移轨迹。

· 膜流动性检测：结合FRAP（荧光漂白恢复技术），定量分析脂质在细胞膜上的扩散速率。

脂蛋白与细胞毒性研究
DiI可标记低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL），用于研究脂代谢异常相关疾病（如动脉粥样硬化）的分子机制。此外，通过荧光强度变化评估药物或毒素对细胞膜的损伤（细胞毒性）。

多色标记与多模态成像
与DiO（绿）、DiD（红）、DiR（近红外）等探针联用，实现多色荧光成像，适用于复杂生物样本（如肿瘤微环境）的多靶点分析。滤光器组合（如Chroma 51007）可同时捕捉多通道信号，提升流式细胞术和共聚焦显微镜的分辨率。

固定样本兼容性与病理模型构建
DiI兼容多聚甲醛固定，适用于病理切片中细胞膜的长期标记。在癌症研究中，用于标记肿瘤细胞膜，追踪其在动物模型中的转移行为。

 二、重点研究方向与目标

染色条件优化与标准化流程开发

· 研究目标：通过调整孵育时间（5~20分钟）和浓度（1~25 μM），建立针对不同细胞类型（如神经元、上皮细胞）的最佳染色方案。

· 挑战：部分细胞（如白细胞）需延长孵育时间至数小时，需平衡染色效率与细胞活性。

新型衍生物与共价标记技术开发

· 开发CM-DiI等共价结合型探针，解决传统DiI在透化处理（如Triton X-100）中的信号丢失问题，提升固定后样本的标记稳定性。

· 探索与纳米材料（如量子点）的复合标记策略，增强荧光信号强度和光稳定性。

超分辨成像与动态监测技术整合

· 结合STED或PALM超分辨显微镜，研究细胞膜纳米级结构的动态变化（如脂筏分布）。

· 开发活体实时成像技术，监测DiI标记细胞在器官发育或再生医学中的行为。

疾病模型与转化医学应用拓展

· 在神经退行性疾病（如帕金森病）中，利用DiI追踪病变神经元的轴突退化过程。

· 在心血管疾病中，研究脂蛋白-DiI复合物的代谢途径，开发靶向治疗策略。

毒性评估与生物相容性提升

· 系统性评估DiI长期标记对细胞代谢的影响，优化探针浓度以减少光毒性。

· 开发低毒性、高生物相容性的替代品（如植物源碳菁染料），满足临床前研究需求。

总结与展望

DiI作为经典的细胞膜探针，其应用正从基础生物学向精准医学和纳米技术领域延伸。未来研究需聚焦多学科交叉（如结合AI算法优化染色参数）和临床转化（如术中神经导航标记）。同时，推动标准化生产（如纯度≥98%的批次控制）和绿色合成工艺，将进一步提升实验数据的可重复性和环境友好性。

本文引用地址：https://www.med-life.cn/product/1289525.html