蛍光アッセイ 原子や分子が特定の波長の光(励起:Excitation)を吸収した後、より長い波長の光を短時間で放出(Emission)する性質
蛍光とは何か?
蛍光とは、原子や分子が特定の波長の光(励起:Excitation)を吸収した後、より長い波長の光を短時間で放出(Emission)する性質です(図2)。励起ピークと発光ピークの間の距離はストークスシフトと呼ばれ、蛍光色素に依存します(図1)。
蛍光は、外部光源によってサンプルを特定の波長で励起します。適切な波長で励起されると、分子は基底状態から励起状態に形質転換します。分子が基底状態に戻ると、エネルギーは熱(エネルギーの損失)と、よりエネルギーの低い別の長い波長の光という形で放出されます(図3)。
蛍光検出の仕組みは?
蛍光強度(FI)検出機能付きマイクロプレートリーダーは、通常キセノンフラッシュランプやLEDなどの光源を使用し、蛍光体(蛍光分子)を特定の波長で励起します。サンプルの励起に必要な波長は、特異性波長のフィルターか、必要な波長に調整されたモノクロメーターのいずれかを使用して選択することができます。
蛍光体は次に、第二のフィルターまたはモノクロメーターによって選択された異なる波長の光を放出します。この放出された蛍光は光電子増倍管(PMT)で検出され、試料の蛍光強度は相対蛍光単位で表されます。
蛍光の概要
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カルシウムアッセイ(GPCR)
Gタンパク質共役型受容体(GPCR)を介した細胞シグナリングは、下流のエフェクターであるカルシウムや環状AMP(cAMP)をモニターすることで評価できます。Gqタンパク質共役型受容体の活性化に応答するカルシウムフラックスは、一般的に蛍光プレートリーダーでカルシウム感受性色素を用いてリアルタイムに生細胞でモニターされます。
インジェクターモジュール付きSpectraMax i3xリーダーでGqタンパク質共役型受容体の活性化をモニタリングする*。 >
凍結CHO細胞を用いたFLEXstation 3リーダーによるムスカリンM3受容体アッセイの最適化 >
FlexStation 3リーダーを用いたFLIPR Calcium 6および6-QFアッセイキットによるカルシウムシグナル伝達 > -
カスパーゼ-3
アポトーシスアッセイアポトーシスは高度に制御された細胞プログラムであり、胚発生のような正常な過程だけでなく、癌や神経変性疾患を含む疾患においても細胞死を引き起こします。アポトーシスのアッセイは、様々なイメージングやマイクロプレートリーダー検出システムを用いて行うことができ、正常および疾患に関連した細胞死のメカニズムに関する貴重な情報を提供します。
SpectraMax蛍光マイクロプレートリーダーでのEarlyTox Caspase-3/7 R110アッセイキット > -
セル増殖アッセイ
蛍光を用いた細胞増殖の定量化により、細胞増殖に対する薬剤やその他の実験的処置の影響を容易にモニターすることができます。
このアプリケーションノートでは、細胞増殖の2つのアッセイ法について説明します。一つ目は、細胞ベースの標準曲線を用いて細胞増殖を定量する方法です。もう一つは、RNase処理した細胞サンプルとDNA標準曲線を用いて細胞増殖を定量する方法です。
SpectraMaxマイクロプレートリーダーを用いたCyQUANT細胞増殖アッセイによる細胞増殖の測定 > -
細胞毒性アッセイ
安全性と有効性の試験に適した予測可能なin vitroアッセイの開発は、医薬品開発プロセスを改善し、薬剤の減少を抑えるために高い関心を集めている。医薬品開発の初期段階において、幹細胞を化合物スクリーニングのツールとして用いることに大きな関心が寄せられています。
本ポスターでは、幹細胞由来の細胞モデルを用いて様々な化合物の毒性評価をハイスループットで実施するための、当社のマルチモードプレートリーダーで得られた結果を紹介します:
SpectraMax® Paradigmプレートリーダーを用いた毒性評価のためのハイスループット細胞ベースアッセイ > -
EarlyTox心毒性アッセイ
幹細胞由来のヒト心筋細胞は、ネイティブなヒト心筋細胞と同様の表現型特性と電気生理学的プロファイルを持ちます。培養中の心筋細胞は拍動する合胞体を形成することができ、この合胞体は生来の心筋細胞と同様の挙動を示します。細胞の同期収縮に伴って生じる細胞内カルシウムレベルのオシレーションは、カルシウム感受性色素を用いてモニターすることができ、治療によるオシレーションパターンの変化は、経時的な蛍光シグナルの変化によってモニターすることができます。
SpectraMaxパラダイム・プラットフォームとTUNEテクノロジーによる蛍光タンパク質の最適波長スキャニング > -
EarlyTox細胞生存能
アッセイキット細胞生存率アッセイは、細胞死のメカニズムの解明から、疾患におけるアポトーシスを標的とした新しい治療法の開発まで、幅広い研究分野において重要です。細胞生存能の最も一般的な検出技術の一つは蛍光マイクロプレートリーダーです。
SpectraMax iD3リーダーによる細胞生存能アッセイで細胞の健康状態を測定する >
SpectraMax蛍光マイクロプレートリーダーでのEarlyTox生死アッセイキット >
SpectraMax蛍光マイクロプレートリーダーでのEarlyTox Caspase-3/7 R110アッセイキット >
SpectraMax蛍光マイクロプレートリーダーでのEarlyToxグルタチオンアッセイキット > -
蛍光タンパク質の定量
真核細胞内のタンパク質は、合成と分解のバランスを高度に制御しながら、ダイナミックな状態で存在しています。タンパク質合成は何十年にもわたる研究によってよく理解されているのに対し、タンパク質分解に関する知識はここ20年で大きく進歩しました。
BD Biosciencesプロテアソームセンサーを用いたAnalyst® GT、FLEXstation®、Gemini EMマイクロプレートリーダーによる生細胞中のプロテオソーム阻害の測定 >
NanoOrangeタンパク質キットをSpectraMaxマイクロプレートリーダーで使用する場合 > -
蛍光光度計 vs 分光蛍光光度計
vs 蛍光プレートリーダー蛍光光度計、分光光度計、蛍光分光光度計、蛍光分光計、蛍光光度計など。
一般的には、光源を用いて試料をある波長で励起し、放出された蛍光を第二の波長で測定します。サンプルはキュベット、キャピラリー、シャーレなど様々な形式で保持することができます。蛍光マイクロプレートリーダー」は、マイクロプレート(多くの場合96ウェルおよび384ウェルのプレート)中のサンプルの蛍光を測定できるインストゥルメンテーションを指します。マイクロプレートはハイスループットを提供し、多くのサンプルを分析しなければならないスクリーニングやその他のアプリケーションに有用です。
蛍光モードマイクロプレートリーダー > -
ナノ粒子分析
ナノテクノロジーは急速に発展している分野であり、生物医学研究への応用の可能性から科学界の関心を集めています。
現在、ナノ粒子とその分子間相互作用の特性評価に利用できる技術は限られている。ここでは、ナノ粒子と表面コーティング分子間の相互作用を確認する方法として、スペクトルシグネチャー分析について述べます。
表面機能化ナノ粒子のスペクトルシグネチャー分析 > -
神経細胞カルシウム
フラックス細胞内カルシウムの変化をモニターすることは、機能するニューロンにおいてカルシウムイオンが果たす様々な役割を調べる上で、非常に有用な手法です。神経細胞ネットワーク内のダイナミックなカルシウムフラックスを直接測定することで、神経細胞が細胞外からのシグナルをどのように処理しているかが明らかになります。
このアプリケーションノートでは、ラットの一次皮質ニューロンにおける細胞内カルシウムフラックスを蛍光マイクロプレートフォーマットで測定することの実現可能性を示します:
in vitro神経毒性研究および薬剤スクリーニングのためのカルシウム流動アッセイ > -
核酸の定量法
DNAの定量は分子生物学において重要なステップであり、正確性、信頼性が要求され、次世代シーケンシングのようなアプリケーションではますます少量のサンプルしか使用できなくなります。分光光度法によるDNA定量と比較して、フルオロメトリック法は、感度の大幅な向上、一本鎖DNA(ssDNA)やRNAに対する二本鎖DNA(dsDNA)の高い選択性、汚染物質(タンパク質や炭水化物分子)に対する耐性の向上などの主な利点を提供します。
SpectraMax Quant dsDNAアッセイキットを用いたdsDNAサンプルの定量 >
Quant-iT PicoGreen dsDNAアッセイキットによるDNAの高感度蛍光定量 > -
トリプトファン検出
タンパク質の固有蛍光は、芳香族アミノ酸であるトリプトファン、チロシン、フェニルアラニンに起因します。トリプトファンはタンパク質の発光を支配し、溶媒の偏光や局所環境に最も敏感です。トリプトファン蛍光の変化を分析することで、タンパク質の変性やコンフォメーションに関する情報を得ることができます。
このアプリケーションノートでは、SpectraMax®マルチモードマイクロプレートリーダーのトリプトファン蛍光測定アッセイに対する性能を示します。
SpectraMax iD3マイクロプレートリーダーで固有トリプトファン蛍光を測定します。 >
SpectraMax i3 マルチモードマイクロプレートプラットフォームによるトリプトファンの本質的検出 > -
デュアルモノクロメーター
分光蛍光光度計システムとは?蛍光マイクロプレートリーダーの中には、フィルターの代わりにデュアルモノクロメーターを使用して、サンプルを励起する光の波長と、サンプルによって放出される波長を選択するものがあります。モノクロメーターは回折格子を使用して光の色を空間的に分離するため、アプリケーションに必要な波長ごとに別々のフィルターを設置する必要がなく、幅広い波長を選択できます。
当社のSpectraMax Geminiデュアルモノクロメーター分光蛍光光度計は、最適な励起波長と発光波長を選択するために2つのスキャニングモノクロメーターを使用しています。
Gemini XPSおよびEMマイクロプレートリーダー > -
cAMPアッセイ(GPCR)
アデニル酸シクラーゼの活性化に反応して産生されるセカンド メッセンジャーである cAMP のレベルをモニターすることは、Gi/Gs タンパク質共役型受容体のアゴニストやアンタゴニストをスクリーニングする最も一般的な方法の一つです。cAMP レベルは、cAMP に結合する蛍光分子を用いてモニターすることができ、蛍光プレートリーダーを用いて検出します。
CatchPoint cAMP蛍光アッセイキットを用いた完全なcAMPワークフローソリューション >
SpectraMaxマルチモードマイクロプレートリーダーでのHTRF cAMP HiRangeアッセイ >