光学体内成像技术目前主要利用两种技术:生物发光和荧光。生物发光依赖于荧光素酶可以催化底物(D-荧光素或腔肠素)的化学发光的原理。将稳定表达荧光素酶的细胞植入动物体内，随后将底物注入体内，发生反应。光学系统检测光的强度，间接反映细胞数量或细胞定位的变化。这项技术已广泛应用于各个领域，包括建立肿瘤或疾病动物模型，以及病毒学研究、siRNA研究、干细胞研究和蛋白质相互作用研究。
原理
有两种常见类型的荧光素酶：萤火虫荧光素酶(由luc基因编码)和海肾荧光素酶(由Rluc基因编码)。萤火虫荧光素酶的底物是D-荧光素，而海肾荧光素酶的底物是腔肠素。它们作用的共同原理是，在ATP和荧光素酶存在的情况下，底物发生氧化并发光(不同的底物发出不同颜色和波长的光)。当底物过量时，产生的光子数与荧光素酶的浓度正相关。
D-Luciferin
D-Luciferin: There are three types, namely D-Luciferin, Sodium Salt/D-luciferin sodium salt, D-Luciferin, Potassium Salt/D-luciferin potassium salt, and D-Luciferin Firefly, free acid/D-firefly luciferin. Arcegen offers several commonly used types of D-Luciferin, each batch of reagent undergoes strict quality validation (monitored by 9 independent HPLC and FTIR standard methods) and luminescence efficiency testing, ensuring high repeatability and success rate for each experiment. All products can be used for in vivo imaging analysis and in vitro chemiluminescence detection experiments. Arcegen's D-Luciferin is a synthetic firefly luciferin, with a structure identical to the beetle luciferin provided by Promega, and is a water-soluble substrate for firefly luciferase.
D-荧光素:有三种，分别是D-荧光素钠盐、D-荧光素钾盐、以及D-萤火虫荧光素。
Arcegen提供几种常用的D-荧光素，每批试剂都经过严格的质量验证(由9种独立的HPLC和FTIR标准方法监控)和发光效率测试，确保每次实验的高重复性和成功率。所有产品均可用于体内成像分析和体外化学发光检测实验。
Arcegen的D-荧光素是一种合成的萤火虫荧光素，结构与Promega提供的甲虫荧光素相同，是萤火虫荧光素酶的水溶性底物。
（1）D-Luciferin, Sodium Salt D-荧光素钠盐
分子式：NaC11H7N2O3S2·H2O
分子量：320.32 g/mol
纯度：High purity (99.7%)
应用： 1) 体外化学发光分析; 2) 体内成像实验; 3) 高灵敏度ATP分析;
参考方案1：体外生物发光分析
1) 将1.0g D-荧光素钠盐溶解在33.3 mL蒸馏水中，以制备100 mM储备溶液(200倍，浓度30 mg/ml)。彻底混合后立即使用或分装，并储存在-20°c下。
2) 用组织培养基以1:200的比例稀释原液，制成工作液(终浓度150 μg/mL)。
3) 从培养的细胞中除去培养基。
4) 在成像分析之前，向细胞中加入1×荧光素工作溶液，进行成像分析。
参考方案2：体内分析
1) 使用无菌PBS (w/o Mg2+，Ca2+)制备D-荧光素钠盐(15 mg/mL)的工作溶液，并通过0.2微米滤膜过滤灭菌。一旦使用，保持溶液低温并避光。
2) 注射量取决于注射方法，如下所示:
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Injection methods |
Dosage |
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Intravenous injection (25-27 gauge needle) |
Add the corresponding volume of 15 mg/mL luciferin working solution per 10 μL/g body weight concentration. |
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Intraperitoneal injection (25-27 gauge needle) |
Add the corresponding volume of 15 mg/mL luciferin working solution per 10 μL/g body weight concentration. |
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Intramuscular injection (27 gauge needle) |
50 μL of 1–2 mg/mL luciferin working solution. |
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Intranasal injection (pipette) |
50 μL of 3 mg/mL luciferin working solution. |
3) 影像学分析应在注射到体内后5-10分钟进行。
（2）D-Luciferin, Potassium Salt
分子式：NaC11H7N2O3S2·H2O
分子量：320.32 g/mol
纯度：High purity (99.7%)
应用：1)体内和体外活细胞、组织或生物体中表达的荧光素酶标记基因和荧光素酶融合基因的成像分析。2)广泛用于报告基因分析、免疫学分析和ATP荧光健康监测分析。
参考方案1: 体外生物发光分析
1)制备100 mM储备溶液(200倍，浓度30 mg/ml)。充分混合并立即使用，或分装并储存在-20°c下。
2)用预热的组织培养基以1:200的比例稀释储备液，制备工作液(终浓度150 μg/mL)。
3)从细胞中取出培养基，直到没有剩余的培养基。
4)在成像分析之前，立即向细胞中加入1×荧光素工作溶液，然后进行成像分析(或在检测之前在37℃下短时间孵育细胞以增强信号)。
参考方案2: 小鼠体内分析
1)使用无菌DPBS (w/o Mg2+，Ca2+)制备D-荧光素钾盐(15 mg/mL)溶液，通过0.2 m滤膜过滤以灭菌。准备好后，保持低温和避光。
2)给每只小鼠注射适当体积的每克体重15mg/mL的荧光素溶液。
3)在腹膜内注射后10-15分钟进行成像分析。(对每个动物模型进行荧光素药代动力学研究，以确定峰值信号采集时间。)
（3）D-Luciferin Firefly,free acid
分子式：C11H8N2O3S2
分子量：280.330 g/mol
外观：白色至浅黄色粉末
溶解性：以0.25%的浓度溶于甲醇，形成几乎无色至浅黄色的溶液
储存：-15℃，避光
应用：1)体内和体外活细胞、组织或生物体中表达的荧光素酶标记基因和荧光素酶融合基因的成像分析。2)广泛用于报告基因分析、免疫学分析和ATP荧光健康监测分析。
应用案例
Treatment effect of in vivo imaging detection of CAR-MUC1 T/CAR-MUC1-IL22 T cells on subcutaneous injection of HN4 cells in mice (Mei Z et al. Cancer Med. 2020)
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Catalog Number |
Product Name |
Specification |
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C331502E |
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100mg |
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C331502S |
500mg |
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C331502M |
1g |
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C331502L |
5g |
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C331502T |
10g |
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C331501E |
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100mg |
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C331501S |
500mg |
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C331501M |
1g |
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C331501L |
5g |
