pH敏感IgG Deep Red标记：实现抗体内吞精准定量与高信噪比成像

pH敏感的IgG标记试剂（Deep Red）是一类用于生物标记的化学工具，其核心特性在于荧光信号强度随环境pH值的变化而显著改变。该试剂主要用于实时、定量地追踪抗体在活细胞中的内化过程。

 

一、 基本定义与工作原理

 

该类试剂在分子结构上包含两个功能区：

 

抗体结合域：该部分能够特异性且共价地结合到抗体分子的Fc区域，实现对IgG抗体的标记，且通常不影响抗体自身的抗原结合能力。

 

pH敏感荧光染料：该染料在深红色光谱区域（激发/发射波长通常在640/655纳米附近）发射荧光，并且其荧光量子产率对环境pH高度敏感。

 

其工作基于一个明确的化学原理：

 

在中性pH条件（约pH 7.4）下，例如细胞外环境或细胞膜表面，该染料的荧光基团处于淬灭状态，仅产生可忽略不计的荧光信号。

 

当被标记的抗体-抗原复合物通过内吞作用进入细胞后，会被运输至酸性的细胞内区室，如早期内体、晚期内体和溶酶体（pH范围4.5-6.0）。

 

在酸性环境中，染料分子的化学结构发生改变，解除淬灭状态，导致荧光强度急剧增强，增强倍数可达数百倍。

 

二、与传统标记技术的对比优势

 

与传统的荧光标记方法相比，此项技术具备以下明确优势：

 

有效区分表面结合与内化抗体：传统标记的抗体在细胞外即产生强烈的荧光，造成高背景信号，干扰对已进入细胞内抗体的检测。pH敏感标记则通过其“酸性环境激活”的特性，将荧光信号限定在细胞内酸性区室，从而实现对内化抗体的特异性成像和定量。

 

优异的光学特性：Deep Red染料的激发和发射波长位于远红光区域。该光谱范围具有两个主要优点：

 

低自发荧光：细胞和组织在此区域的自身荧光很弱，有效降低了背景噪声。

 

强组织穿透力：远红光比可见光更能穿透生物组织，这使得该技术更适用于深层组织成像和活体动物实验。

 

提升定量分析的准确性：由于荧光信号的开启与细胞内酸性环境直接关联，所获得的数据能够更真实地反映抗体内吞的动力学过程和总量，为定量研究提供了高信噪比的检测手段。

 

三、 主要应用领域

 

此项技术主要应用于以下研究场景：

 

抗体内吞作用研究：实时追踪 therapeutic antibodies（治疗性抗体）或 signaling antibodies（信号抗体）被细胞摄入的过程。

 

抗原递呈研究：观察与抗体结合的抗原在细胞内的运输和降解命运。

 

药物开发与筛选：评估基于抗体的药物（如抗体偶联药物ADC）的内化效率和细胞内运输途径。

 

免疫学与细胞生物学研究：定量研究细胞表面受体及其配体的内化动力学。

 

四、结论

 

pH敏感的IgG标记试剂（Deep Red）通过将荧光信号与细胞内pH环境相偶联，提供了一种能够精确区分细胞外与细胞内事件的研究工具。其在远红光区的光学特性和低背景、高信噪比的检测能力，使其成为活细胞成像、定量分析和体内研究领域的先进技术方案。

 

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在抗体药物研发、免疫应答及受体介导的内吞机制研究中，如何清晰区分细胞表面结合与真实内化信号，是研究人员面临的关键挑战。传统标记方法带来的高背景荧光严重干扰数据准确性，让定量分析变得困难。

 

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产品核心优势一览

 

超高信噪比：从源头抑制背景，获得纯净的内吞信号。

 

精准定量：为内吞动力学研究提供可靠、可量化的数据。

 

操作简便：标记流程简单快捷，1小时内即可完成。

 

兼容性强：适用于多种细胞系，并可适配于流式细胞术与高通量筛选平台。

 

保持活性：温和的标记条件确保抗体活性与结合能力不受影响。

部分数据

 

Fig1. The fluorescent intensity from antibody-probe protein complex internalization into cell is specific for B7-H3 on Hela cell.