摘要:4',6-二脒基-2-苯基吲哚 DAPI(蓝色)是一种可对 DNA 染色的细胞核染色试剂,它在嵌入双链 DNA 后释放蓝色荧光,亮度增强约 20 倍。4',6-二脒基-2-苯基吲哚 DAPI(蓝色) 常用于细胞凋亡检测,染色后用荧光显微镜观察或流式细胞仪检测。
4',6-二脒基-2-苯基吲哚 DAPI(蓝色)是一种可对 DNA 染色的细胞核染色试剂,它在嵌入双链 DNA 后释放蓝色荧光,亮度增强约 20 倍。4',6-二脒基-2-苯基吲哚 DAPI(蓝色) 常用于细胞凋亡检测,染色后用荧光显微镜观察或流式细胞仪检测。4',6-二脒基-2-苯基吲哚 DAPI(蓝色) 具有很高的光漂白承受水平,能用来检测酵母线粒体 DNA、叶绿体 DNA、病毒 DNA 以及染色体 DNA 等。在较低浓度 (1 µg/mL) 时,4',6-二脒基-2-苯基吲哚 DAPI(蓝色) 不可渗透于活细胞,但可用作固定细胞或组织部分的核染色剂;在较高浓度 (10 µg/mL) 时,4',6-二脒基-2-苯基吲哚 DAPI(蓝色) 可用于染色活细胞。
以贴壁细胞(96 孔板)举例,每孔 100 μL 染色工作液,染色工作液浓度按 5 µg/mL 计算,10 mg配置为工作液大概可以用于 20000 个孔的染色。
DAPI(4',6-Diamidino-2-phenylindole)是一种经典的蓝色荧光核酸染料,可与双链 DNA 的 A-T 碱基对区域结合,形成稳定的复合物。其激发 / 发射波长约为 358/461nm,在紫外光激发下发出强烈蓝色荧光,优势源于高 DNA 结合特异性、操作简便性及广泛的适用性。
DAPI 与 DNA 的结合常数(K≈10^7 M⁻¹)极高,每个 DAPI 分子可与 5 个碱基对结合,优先识别 A-T 富集区域,对 RNA 的结合力极弱(需 RNase 处理以完全排除干扰)。
在固定细胞或组织切片中,DAPI 可穿透细胞膜(需透膜处理),均匀标记细胞核 DNA,呈现清晰的蓝色荧光,适用于核形态观察(如染色质凝集、核碎裂)。
2.快速染色与信号稳定性
染色动力学快:固定样本中加入 DAPI 后 1-5 分钟即可完成标记,荧光信号在固定液(如多聚甲醛)中可维持数周,适合批量样本处理或长期保存。
抗光漂白能力中等:相比荧光蛋白(如 GFP),DAPI 的光稳定性较好,适合短时间荧光成像(如 10 分钟内的核形态拍摄),但长时间激发可能导致信号衰减。
无需复杂预处理:固定细胞、组织切片、染色体涂片等样本均可直接用 DAPI 染色,无需抗体孵育或酶处理,相比免疫荧光标记节省 2-3 小时实验时间。
兼容多种固定方式:甲醛、乙醇或丙酮固定的样本均适用,且染色后可与其他荧光探针(如 FITC、Texas Red)共染,实现核与细胞器的双重标记。
2.低成本与高性价比
DAPI 价格低廉(约为特异性核蛋白抗体的 1/50),且用量极少(工作浓度通常为 1-10 μg/mL),适合高通量筛选(如 96 孔板细胞毒性检测)或教学实验。
激发波长适配紫外光源:DAPI 可被荧光显微镜的 UV 通道(如 365nm 激发)或流式细胞仪的紫外激光器激发,发射的蓝色荧光(461nm)与绿色(FITC)、红色(Texas Red)等荧光探针的光谱重叠少,便于多色分析。
核定位参照作用:在免疫荧光实验中,DAPI 常作为核标记的 “标配”,与其他荧光抗体(如 α-tubulin、GFP 融合蛋白)共染,确定目标分子的亚细胞定位(如核内 vs. 胞质)。
2.流式细胞术的 DNA 定量潜力
通过流式细胞仪检测 DAPI 荧光强度,可定量细胞 DNA 含量,区分 G1/S/G2 期(如 HeLa 细胞 G1 期荧光强度为 S 期的 50%),虽灵敏度略低于 PI,但操作更简便(无需破膜)。
五、典型应用场景
组织学与细胞形态学研究肿瘤组织切片中标记细胞核,评估细胞增殖密度(如 Ki-67 + 细胞与 DAPI 的共定位);在神经组织中通过 DAPI 核计数,量化神经元数量(如脑区细胞密度分析)。
2.染色体与核结构分析
细胞分裂中期染色体的 DAPI 染色,用于核型分析(如检测染色体数目异常);在免疫荧光中结合着丝粒抗体,观察有丝分裂异常(如非整倍体形成)。
3.细胞毒性与凋亡检测
药物处理后,通过 DAPI 染色观察核形态变化(如凋亡细胞的核固缩、碎裂),配合 Annexin V 或 Caspase-3 抗体,验证凋亡进程。
4.微生物细胞核标记
在真菌(如酵母)或原生动物中,DAPI 可标记其细胞核(如疟原虫裂殖体的核分裂),辅助病原体侵染机制研究。
六、注意事项与局限性
活细胞标记限制:DAPI 对活细胞毒性较高,且需透膜处理(如 Triton X-100),因此极少用于活细胞染色,活细胞核标记优先选择 Hoechst 33342。紫外激发光的局限性:紫外光对样本损伤较大,且部分荧光显微镜(如倒置显微镜)可能缺乏 UV 通道,需提前确认仪器配置。RNA 干扰排除:若需精确 DNA 定量,建议染色时加入 RNase A(50 μg/mL),避免 RNA 非特异性结合导致的荧光强度高估(约 10-15%)。总结
DAPI 凭借其对 DNA 的强结合力、操作简便性及低成本优势,成为细胞核标记的 “金标准” 工具,尤其适合固定样本的核形态观察、多色荧光共定位及基础教学实验。尽管在活细胞适用性和光谱穿透性上存在局限,但其 “快速 + 高效 + 广谱” 的特性,使其在细胞生物学、病理学及遗传学研究中保持着不可替代的地位。
来源:闻闻说科学