胞内钙浓度测定试剂盒。这类试剂盒是研究细胞信号转导,特别是钙离子(Ca²⁺)这一重要第二信使的关键工具。胞内钙浓度测定主要基于钙离子依赖性荧光探针。这些探针与钙离子结合后,其荧光特性会发生改变,通过检测荧光强度的变化即可实时、动态地反映胞内钙浓度的变化。
| 优点 | 缺点 |
|---|---|
| 高灵敏度:能检测到纳摩尔(nM)级别的钙浓度变化。 | 光毒性/光漂白:长时间光照会损伤细胞并淬灭荧光信号。 |
| 实时动态:可以毫秒级分辨率监测钙信号的快速变化。 | 探针负载 variability:不同细胞负载效率可能不同,影响结果一致性。 |
| 多种检测平台:兼容酶标仪、显微镜、流式细胞仪。 | 胞内区室化:部分探针可能被细胞器(如线粒体)摄取,干扰胞浆钙信号。 |
| 适用于活细胞:无需固定,可观察生理过程。 | 缓冲液干扰:缓冲液中的钙镁离子浓度对结果影响大,需精确控制。 |
| 可定量:比率法可提供绝对浓度信息。 | 可能缓冲钙信号:高浓度探针本身可能螯合部分钙离子,减弱信号。 |
G蛋白偶联受体(GPCR)研究:激活GPCR(如毒蕈碱受体、肾上腺素能受体)后常引起胞内钙释放,是药物筛选的重要靶点。
神经科学:研究神经元电活动与钙内流的关系、神经递质释放、突触可塑性等。
免疫学:检测T细胞、B细胞受体激活后的钙信号,这是免疫细胞活化的关键早期事件。
心血管研究:研究心肌细胞和血管平滑肌细胞的兴奋-收缩偶联过程。
细胞凋亡与坏死:钙稳态失衡是细胞死亡的重要标志。
细胞准备:
将细胞接种在特定的培养器皿中(如黑色透底96孔板用于酶标仪,培养皿或爬片用于显微镜,细胞悬液用于流式细胞仪)。
探针加载:
将Fluo-4 AM干粉或储存液用提供的稀释液配制成1-5 μM的工作液(需避光操作)。
吸弃细胞培养液,加入探针工作液,在37°C避光孵育30-60分钟。
孵育结束后,用预温的缓冲液洗涤细胞2-3次,以去除胞外未进入的探针。
加入新鲜缓冲液,再避光孵育15-30分钟(脱酯过程),以确保AM酯被完全水解。
荧光检测:
酶标仪(高通量筛选):将96孔板放入预温37°C的酶标仪中,设置好参数(Ex~494 nm, Em~516 nm),先读取基线荧光(F₀),然后自动加入刺激物(如ATP、受体激动剂等),并连续记录荧光强度(F)的变化。
荧光显微镜/共聚焦(单细胞成像):在显微镜下选择视野,实时拍摄记录刺激物加入前后单个或多个细胞的荧光动态变化。能看到钙波(Calcium wave)在细胞内的传播。
流式细胞术(群体细胞分析):将细胞制备成悬液,上机检测,可以同时分析大量细胞的钙信号,并结合细胞表面标志物进行多色分析。
数据分析:
对于单波长法(如Fluo-4):通常计算相对荧光强度变化 ΔF/F₀,其中 ΔF = F - F₀(刺激后荧光值 - 基线荧光值)。这个比值反映了钙浓度变化的相对幅度。
对于比率法(如Fura-2):先计算不同时间点的比值(R = F₃₄₀/F₃₈₀),然后根据公式 [Ca²⁺]i = Kd * [(R - Rmin) / (Rmax - R)] * (Sf2/Sb2) 计算绝对钙浓度。其中Kd是探针与钙的解离常数,Rmin和Rmax分别由加入EGTA和离子霉素测得。