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别再傻傻分不清!钙离子探针AM、钾盐、钠盐大揭秘

2025-10-13

相信有很多小伙伴们都有这样的困惑:在选择钙离子探针时,经常会看到同一个名称,但有不同的后缀名,让人傻傻分不清。小萤总结了不同后缀钙离子探针的原理和作用,跟着小萤走进神秘的钙离子世界吧!

 

一、钙离子探针概述

 

在细胞的微观世界里,钙离子(Ca2?)宛如一位忙碌的信号指挥官,深度参与神经信号传导、肌肉收缩、细胞增殖与分化、激素分泌等众多生理过程,发挥着不可替代的关键作用。就像神经细胞传递信号时,钙离子就像是 “传令兵”,接收到外界刺激信号后,细胞外的钙离子迅速涌入细胞内,促使神经递质释放,从而实现神经信号从一个神经元传递到另一个神经元 ,保障我们的感知、思考、行动等一系列活动正常运行。

既然钙离子如此重要,那科学家们如何精准检测细胞内钙离子浓度的变化呢?钙离子探针便应运而生,它就像是细胞内钙离子的 “专属摄影师”,能将钙离子的动态变化清晰地呈现出来。其中,后缀带有 AM、钾盐、钠盐的钙离子探针在科研领域中被广泛应用,它们虽然名字相近,但却有着各自独特的 “本领” 和应用场景。

 

二、AM、钾盐、钠盐后缀的含义

AM:细胞穿透的 “小助手”

在钙离子探针的名字里,“AM” 代表乙酰氧基甲酯(Acetoxymethyl ester)。它赋予了探针良好的细胞膜穿透性 。钙离子探针进入细胞后,细胞内丰富的酯酶就像 “小剪刀”,迅速将 AM 基团从探针上剪切下来,使探针恢复活性,从而能够与细胞内的钙离子特异性结合,发出荧光信号 。以 Fluo-4 AM(#20551) 为例,它在未进入细胞时,荧光信号很微弱,几乎可以忽略不计,可一旦进入细胞,在酯酶的作用下脱掉 AM 基团,与钙离子结合后,荧光强度能增强 60 - 100 倍,从而让科研人员能够清晰地观察到细胞内钙离子浓度的变化,这种 AM 修饰的探针非常适合用于活细胞内钙离子浓度的动态监测,让科学家们能实时追踪钙离子在细胞内的 “一举一动” 。

钾盐:水溶性与稳定性的保障

钾盐形式的钙离子探针,是科研实验中的 “稳定担当”。钾盐具有良好的水溶性,这使得探针能够迅速、均匀地溶解在水溶液中,比如常见的细胞培养液、缓冲液等,为实验操作提供了极大的便利 。在溶液中,钾盐形式的钙离子探针能保持稳定的化学性质,不易受到外界因素的干扰而发生分解或变质 。这对于一些需要长时间进行的实验,如观察细胞在不同刺激条件下钙离子浓度随时间的变化情况,尤为重要。以 Cal-500 钾盐(#20410)为例,它在生理缓冲溶液中能长时间稳定存在,其荧光信号也能保持稳定,小伙伴们就不用担心因为探针本身的不稳定而导致实验结果出现偏差,从而可以安心地获取准确可靠的数据,为深入研究钙离子在细胞生理过程中的作用奠定坚实基础 。

钠盐:独特性质与应用

钠盐形式的钙离子探针也有着自己独特的 “闪光点”。部分钠盐形式的探针具有较高的水溶性和稳定性,能像钾盐探针一样在水溶液体系中发挥作用 。比如 Fluo-8H 钠盐,作为一种高亲和力、高灵敏度的钙离子荧光指示剂,其钠盐结构使其可直接溶于水或缓冲液中,避免了使用 DMSO 等有机溶剂,这对于一些对有机溶剂敏感的细胞实验或体外系统研究来说,无疑是一个巨大的优势 。

一些研究需要对细胞内特定细胞器,如内质网、线粒体中的钙离子浓度进行检测,某些钠盐形式的探针能够特异性地靶向这些细胞器,为研究细胞器内的钙信号调控机制提供了有力工具 。再比如在一些电生理实验中,需要将探针通过微注射的方式引入细胞,钠盐探针良好的水溶性和稳定性,能确保在注射过程中探针的活性不受影响,从而准确地检测细胞内钙离子浓度在电刺激下的瞬间变化

 

下面这个表格,可以让您更直观的了解它们的区别

钙离子探针家族中,AM、钾盐、钠盐后缀的成员各自凭借独特的性质,在细胞钙离子检测的舞台上大放异彩 。AM 酯探针就像一位灵活的 “细胞使者”,轻松穿梭于细胞膜间,为活细胞内钙离子浓度的实时监测立下汗马功劳 ;钾盐探针则以其良好的水溶性和稳定性,成为特殊实验设计得力助手 ;钠盐探针在固定细胞、体外体系以及特定细胞器钙离子检测中展现出不可替代的作用 。


图示:

采用 Rhod-4 AM(#21120)和 Rhod-2 AM(#21064)检测 CHO-K1 细胞中内源性 P2Y 受体的 ATP 刺激钙反应,具体步骤如下:

1.将 CHO-K1 细胞以 50,000  / 100 ul / 孔的密度接种到 Costar 96 孔黑色壁或者透明底培养板中,过夜培养。

2.移除生长培养基,向细胞中加入 100 微升染料负载液(其中 Rhod-4? AM 终浓度为 4 微摩尔,用于 A、B 组检测;Rhod-2 AM 终浓度为 4 微摩尔,用于 C、D 组检测),在 37°C、5% 二氧化碳培养箱中孵育 1 小时。

3.弃去染色液,加入 200 微升 HHBS( Hank's 平衡盐溶液,常用于细胞功能实验中的缓冲体系)。

4.使用荧光显微镜(奥林巴斯 IX71),通过 TRITC 通道(四甲基罗丹明异硫氰酸酯通道,一种常用的荧光检测通道)分别对 ATP 处理前(A、C 组)和 ATP 处理后(B、D 组)的细胞进行成像。

 

 

如果您也对细胞内的微观世界充满好奇,不妨深入探索钙离子探针的奇妙世界,相信在这片科研的海洋中,您会收获满满的惊喜与发现