一、产品描述
货号: R170(部分代理商标注为78R170或R170-100)
英文名称: Red Retrobeads™
中文名称: 红色逆行示踪荧光微球
品牌: Lumafluor
规格: 100 μl/支
浓度: 约1×10⁹ beads/ml
微球直径: 10 μm ± 0.5 μm
荧光染料类型: 磺酰罗丹明B衍生物(Sulforhodamine B derivative),属于罗丹明类红色荧光染料
光谱特性: 最大激发波长约530 nm,最大发射波长约590 nm
包装形式: 浓缩微球悬浮液,悬浮介质为蒸馏水,密封于避光小瓶中
产品类别: 神经元逆行示踪剂(Retrograde Tracer)
产地: 美国
货期:现货
中国区供应商:上海起发实验试剂有限公司
产品定位: R170是Lumafluor公司RetroBeads™系列中的经典款红色荧光逆行示踪微球,是该系列中较早被广泛使用、文献引用量较大的基础型号。与进阶款R180(Red IX Retrobeads™)和旗舰款G180(Green IX Retrobeads™)共同构成Lumafluor的RetroBeads™产品矩阵。
二、产品特点
1. 高度局限的注射扩散特性
R170微球注射后在注射部位的扩散范围通常小于1毫米,这一特性使其非常适合用于精细神经连接研究。注射位点高度集中,不易弥散到邻近的非目标结构,从而显著降低误标风险,提高神经环路定位的精准度。
2. 信号强度高,单颗粒可见
每一个微球内部包裹了大量磺酰罗丹明B染料分子,单个微球在荧光显微镜下即可呈现明亮的红色荧光信号。即使在低浓度条件下,也能保持较高的检测灵敏度。
3. 体内长期稳定性
文献报道和厂家实验数据均表明,R170微球在活细胞或活体组织内可稳定存在超过14个月,荧光强度和标记质量在此期间未见明显下降。部分研究推测其标记可能是接近长期性的。这一特性使其适用于需要长存活期的慢性实验设计。
4. 生物相容性好,无明显毒性
截至目前,未见R170微球对实验动物或神经元产生毒性作用的报道。该产品支持在清醒动物上进行在体实验,适合长期纵向研究。
5. 与多种实验技术兼容
R170可与大多数顺行示踪剂联合使用,实现多色或多方向神经环路示踪。同时,它与原位杂交(in situ hybridization)、免疫组织化学(immunohistochemistry)等技术兼容,可在同一批切片上进行多重标记实验。
6. 光谱独立性
R170的红色荧光通道(激发约530 nm / 发射约590 nm)与绿色荧光蛋白(GFP)、黄色荧光蛋白(YFP)等常用荧光标记无显著光谱重叠,便于在同一样本中实现多色荧光成像。
7. 文献支撑充分
Lumafluor的RetroBeads™系列产品经数百篇已发表研究论文验证,研究对象涵盖从无脊椎动物到灵长类动物的广泛物种体系,是逆行示踪领域被文献引用较多的荧光微球产品之一。
三、储存条件
推荐储存温度: 4°C冷藏保存。
避光要求: 建议在避光或暗处保存,避免荧光染料因长期光照而淬灭。
防蒸发措施: 珠溶液应存放于密封良好的容器中,防止水分蒸发导致微球浓度改变或干涸。建议在冰箱内放置于加湿容器中进一步降低蒸发风险。
严禁冷冻: 绝对禁止将R170微球冷冻保存。冷冻会导致微球结构破坏、荧光淬灭,冻结后的产品无法恢复活性,不可继续使用。
干燥后不可复溶: 若微球因密封不严等原因发生干燥,无法重新悬浮恢复,相应产品即告失效。
有效期: 在严格遵循上述储存条件的前提下,R170可保持数年稳定。厂家未明确标注固定有效期,但建议在到货后一年内使用完毕以获得最佳实验效果。
四、工作原理
R170 Red Retrobeads™的工作原理基于神经元末梢的胞吞作用(endocytosis)和轴突逆行转运(retrograde axonal transport)机制。
第一步:末梢摄取
将R170微球悬浮液注射到目标脑区或神经核团后,微球被局限在注射位点附近(扩散范围通常小于1毫米)。该区域的神经元轴突末梢通过胞吞作用将微球颗粒摄取进入细胞内。
第二步:逆行轴突运输
摄取了微球的末梢启动逆行转运程序,微球沿轴突被运输回神经元的胞体(soma)区域。这一过程依赖细胞内的微管马达蛋白(主要为动力蛋白dynein)驱动。
第三步:胞体沉积与长期留存
微球到达胞体后沉积在细胞质中,形成明亮、稳定的红色荧光标记。由于微球被包裹在聚苯乙烯聚合物壳体内,染料分子不会从微球中泄漏,也不会被细胞代谢降解,因此标记可在胞体内长期保留。
第四步:荧光检测
在荧光显微镜下,使用罗丹明滤光片组(激发约530-550 nm,发射约570-600 nm)即可观察到标记神经元的红色荧光信号。每个被标记细胞的胞体内可见多个明亮的红色荧光点。
这一机制使研究者能够通过检测远端脑区中的荧光标记细胞,反推该脑区向注射位点投射的神经元的空间分布,从而绘制神经连接图谱。
五、解决实验中的哪些问题
1. 神经环路连接图谱绘制
R170帮助研究者确定"哪些脑区的神经元向目标区域发送投射",是解析大脑神经网络拓扑结构的基础工具。通过在不同脑区注射R170并检测远端标记细胞,可系统绘制脑区间的投射图谱。
2. 注射位点的高精度定位需求
传统示踪剂(如荧光染料CTB、Fluoro-Gold等)在注射后容易沿针道或组织间隙扩散,导致标记范围模糊。R170的微球物理形态使其注射后扩散极小,能够精确定位到亚毫米级别的核团边界,适合需要高空间分辨率的连接组学研究。
3. 长程投射的慢性追踪
部分示踪剂在体内的存留时间有限,不适合需要较长存活期的实验。R170可在体内稳定存在超过一年,适用于需要数周甚至数月存活期的长程投射研究、神经发育追踪、以及移植神经元的长期整合监测。
4. 多色组合示踪
R170的红色通道与GFP/YFP等绿色荧光标记互不干扰,可与绿色RetroBeads(G180)联合使用,实现双色逆行示踪,分别标记两个不同靶区的输入神经元。
5. 与免疫组化/原位杂交的联合检测
R170标记不影响后续免疫组化染色或原位杂交实验的操作流程,可在同一张切片上同时进行荧光微球逆行标记和特定蛋白/基因的表达检测,实现"投射来源+分子身份"的双重鉴定。
6. 大范围核团标记
虽然单次注射扩散范围小,但R170可通过多点位注射策略标记投射到较大核团的神经元群体,配合立体定位技术实现系统性覆盖。
六、使用方法
第一步:实验前准备
从4°C冰箱中取出R170小瓶,在室温下静置片刻使溶液温度回升。轻柔摇匀或涡旋混匀微球悬浮液,确保微球均匀分布。不建议超声处理,以免破坏微球结构。
第二步:稀释(如需要)
对于初次实验,强烈建议使用原液(不稀释)进行注射,以确保单位体积内微球数量充足,获得可靠的标记效果。在部分脑区(如大鼠视皮层)的实验中,1:4稀释未观察到标记质量下降,但这一比例需根据具体实验脑区和物种进行调整。可使用蒸馏水或常规盐溶液(NaCl、KCl溶液)作为稀释液。注意:绿色RetroBeads不建议稀释,R170如需稀释应做好预实验验证。
第三步:立体定位注射
将实验动物麻醉后固定于立体定位仪上,按照目标脑区的标准立体定位坐标调整注射针位置。推荐使用压力注射系统,如1 mL Hamilton微量注射器或气动注射装置。
注射量参考:局部微小区域注射可使用30-50 nL,注射针直径约30-50 μm;常规逆行示踪注射量为0.1-0.3 μL,可使用较大口径的玻璃微量移液管。
注射速度应缓慢均匀,注射完毕后留针5-10分钟再缓慢退针,以减少微球沿针道回流。
第四步:多点注射策略
由于R170在注射后扩散范围小(<1 mm),对于较大的目标核团,需要进行多个位点的注射以充分覆盖目标区域。注射位点数量和间距应根据核团大小和形态进行合理规划。
第五步:术后存活
在大多数恒温脊椎动物(小鼠、大鼠等)中,最短有效存活时间约为24小时。标记强度在48小时内随存活时间增加而增强,48小时后趋于稳定。建议常规存活期为5-7天。对于远距离投射或大型动物,可适当延长存活期。冷血动物建议存活期设为1周。
第六步:灌注固定
动物深度麻醉后,用0.1 M磷酸缓冲液(PBS,pH 7.4)进行心脏灌注冲洗血液,随后用4%多聚甲醛(PFA,溶于0.1 M磷酸缓冲液,pH 7.4)灌注固定。灌注量一般为50-100 mL(小鼠)或200-300 mL(大鼠),具体根据动物体重调整。
重要提醒: 避免使用戊二醛(glutaraldehyde)作为固定剂。戊二醛会引起严重的组织自发荧光,显著干扰微球荧光信号的检测。在戊二醛固定的组织中,绿色微球可能全不可见。
第七步:后固定与切片
取脑后置于4% PFA中后固定2-4小时(小鼠)或过夜(大鼠),随后转入30%蔗糖溶液中进行冷冻保护,直至脑组织沉底。使用冰冻切片机将脑组织切成30-50 μm厚度的冠状或矢状切片。
第八步:贴片与封片
将切片用PBS漂洗后,贴附于明胶包被的载玻片上,室温空气干燥。全干燥后,用二甲苯透明1分钟,随后使用荧光封片剂(如Fluoromount或Krystalon)封片。
封片注意事项: 切片接触乙醇或二甲苯的时间不宜过长,超过5分钟可能损伤微球。严禁使用含甘油的封片剂,微球对甘油高度敏感,甘油会导致荧光快速淬灭。如无法避免使用甘油体系,可改用甲酯水杨酸(methyl salicylate)作为替代封闭介质。
七、荧光显微镜观察建议
滤光片选择: R170中的染料为罗丹明类,可使用任何标准罗丹明滤光片组进行观察。有用户反馈部分尼康老旧型号罗丹明滤光片背景较高,建议优先选用蔡司(Zeiss)或徕卡(Leica)的标准罗丹明滤光片组,可获得较理想的信噪比。
物镜选择: 低倍干镜(如4×、10×干镜)通常难以清晰分辨单个标记细胞。推荐使用10×油镜(数值孔径NA ≥ 0.4)或更高倍率的油镜进行观察。25×油镜可显著提升绿色微球(以及红色微球的细节)的成像清晰度。在判定实验是否失败之前,务必使用油镜检查注射位点附近的切片——该区域应存在大量局部标记细胞,可作为阳性对照参考。
光稳定性: R170在长时间连续观察和显微摄影过程中表现出良好的抗光漂白特性,荧光信号不易因光照而快速衰减。
八、常见问题与解决方案
问题一:注射后未观察到标记细胞
可能原因包括:注射位点偏离目标核团、存活时间不足、微球浓度过低(如过度稀释)、固定或切片过程中微球丢失。
解决方案:首先用油镜检查注射位点附近切片,确认是否存在局部标记细胞。若注射位点有标记但远端无标记,需核实立体定位坐标是否准确、存活时间是否足够(至少24小时,建议5-7天)。若注射位点也无标记,可能是微球失效或注射系统堵塞,建议检查注射器通畅性并确认产品储存条件是否合规。
问题二:标记信号弱
可能原因:微球稀释比例过高、注射量不足、存活时间过短、物镜倍率或滤光片不匹配。
解决方案:初次实验使用原液而非稀释液;适当增加注射量或在目标核团内增加注射位点数;确保存活期不少于5天;换用高数值孔径油镜并确认滤光片组匹配罗丹明光谱。
问题三:背景荧光高,信噪比差
可能原因:使用了戊二醛固定、组织自发荧光强、封片剂选择不当、切片过厚。
解决方案:固定过程严格使用4% PFA,避免戊二醛;优先选用幼年动物(组织自发荧光较低);使用薄切片(如30 μm而非40-50 μm);封片后尽快观察(背景荧光会随时间增强);选择高信噪比的封片剂。
问题四:微球扩散到非目标区域,导致误标
可能原因:注射量过大、注射速度过快、留针时间不足导致微球沿针道反流。
解决方案:降低单次注射体积,增加注射位点数量以实现均匀覆盖;减慢注射速度;注射完毕后延长留针时间(10-15分钟)再缓慢退针。
问题五:微球在储存后出现沉淀或结块
可能原因:储存温度不当(如冷冻)、密封不严导致蒸发干燥、长期静置未混匀。
解决方案:R170必须4°C冷藏、密封、避光保存,严禁冷冻。每次使用前轻柔摇匀。若发现不可逆结块或沉淀性状明显改变,建议联系供应商确认是否仍可使用,必要时更换新产品。
问题六:与免疫组化联用时信号互相干扰
可能原因:荧光二抗与R170红色通道光谱重叠、抗体浓度过高导致背景升高。
解决方案:选择荧光二抗时避开红色通道(如选用488 nm绿色通道或647 nm远红色通道的二抗);每批实验设置阴性对照(未注射侧组织或未注射动物)以评估背景水平;优化抗体稀释比例。
问题七:无法用离子电渗法(iontophoresis)成功递送微球
原因分析:虽然R170微球带有净负电荷,但离子电渗法并不是有效的递送方式,微球粒径较大,电渗效率很低。
解决方案:坚持使用压力注射方式递送R170,不尝试离子电渗法。
九、注意事项与安全信息
本产品仅限科研用途,不可用于人体临床诊断和治療。操作过程中建议佩戴手套和护目镜,避免直接接触皮肤或眼睛。废弃微球溶液应按照实验室生物废弃物处理规范进行处置。使用过程中如不慎溅入眼睛,应立即用大量清水冲洗并就医。
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更多产品信息,请联系Lumafluor中国区域特约代理经销商:上海起发实验试剂有限公司
(注:本文内容基于品牌公开资料及行业常规信息整理,具体以品牌信息文档为准。)
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