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14
2022
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黑洞淬灭剂
来源：
长沙瀚辰生物科技有限公司
黑洞淬灭剂
1、简介
荧光共振能量转移(FRET)已成为核酸分析最常用的工具之一。这是因为FRET易于实现高通量自动化，且灵敏度高，是序列分析和单核苷酸多态性(SNP)分析的首选方法。此外，它对于研究DNA和RNA结构、动力学和分子间的相互作用均非常有用。FRET的基础是供体和受体分子的偶极-偶极耦合，在这种耦合中，处于激发态的供体分子的能量转移到受体分子。能量转移的效率取决于多种因素——供体和受体分子之间的距离及其方向、供体荧光的量子产率、受体的消光系数以及供体发射和受体吸光度之间的光谱重叠。在传统的FRET实验中，受体和供体分子都是荧光团，5'端标记供体，3'端标记受体。在供体激发时，受体发出荧光，供体淬灭。然而，如果供体/受体对因构象变化或被核酸酶裂解的作用而分离，供体荧光不受影响，如下图1所示：
图1:双标记探针在核酸酶作用前后的FRET示意图和代表性的荧光光谱
2、 暗淬灭剂
暗淬灭剂不一定是荧光团。可以使用与供体发射光重叠的非荧光发色团(暗淬灭剂)。在这种情况下，传输的能量作为热量消散。
使用暗淬灭剂的FRET探针与荧光团标记的探针相比具有许多优点。
1) 它们表现出较低的背景荧光，从而具有更高的信噪比和更大的动力学范围。
2) 由于暗淬灭剂没有产生二次荧光，可以同时以光谱方式分辨多个荧光团，因此暗淬灭剂探针适合于多重检测。但是，使用暗淬灭剂设计的FRET探针最令人满意的品质之一是易于合成。
3) 暗淬灭剂通常比荧光淬灭剂更稳定，并且在寡核苷酸脱保护过程中能够抵抗降解。因此，不需要更昂贵的UltraMild单体。
4) 另外，由于错误序列是非荧光的，因此即使是未纯化的探针，暗淬灭剂探针也不会受到高背景荧光的干扰。
最早报道的“深色淬火剂”之一是偶氮苯染料Dabcyl。Dabcyl具有以478nm为中心的宽吸光度，非常适合通过FRET淬灭染料使其荧光从蓝色到绿色区域发光，例如EDANS。然而，它与最常用的染料荧光素的光谱重叠并不是最佳的。
3、黑洞淬灭染料
BHQTM染料是稳定的暗淬灭剂，它们与氢氧化铵脱保护兼容，并表现出优异的偶联效率，具有较大的消光系数，并且完全无荧光，其物理性质如表1。它们的吸光度经过优化调整，可以淬灭各种常用的荧光基团，即使是那些远红外的荧光团，如Cy3和Cy5(如图2)。然而，FRET并不是淬灭荧光基团的唯一方法。另一种机制是由于形成非荧光基态复合物而产生的静态淬灭。该复合物由诱导偶极和疏水作用稳定，其形成的特点是单体染料吸收带的减少和蓝移的非荧光带的增加。在分子信标中当暗淬灭剂紧挨着茎状结构中的荧光团时发生静态淬灭。分子信标中最常用的暗淬灭剂是Dabcyl。由于淬灭不涉及FRET，因此对供体-受体光谱重叠的依赖性很小(如果有的话)。对于较短波长的荧光团(如荧光素)，淬灭效率与Dabcyl大致相同(91%-93%)。然而，对于以远红外发射的染料(如Cy5)，BHQTM染料要优越得多，其可以96%的效率淬灭Cy5，而Dabcyl则为84%。这可能反映了BHQTM形成稳定的非荧光配合物的能力，即使在FRET探针中也能起到促进作用。事实上，最近的研究表明，即使没有分子信标的茎状结构，这些非荧光复合物也会形成。
表1：黑洞淬灭剂的物理性质
图2：UV/Visible spectra of the variety of dyes and quenchers
“Black Hole Quencher”、“BHQ-0”、“BHQ-1”、“BHQ-2”和“BHQ-3”是Biosearch Technologies， Inc.， Novato， CA的商标。含有BHQTM染料部分的产品仅供最终用户研发使用。它们不得用于临床或诊断目的，也不得转售、分发或重新包装。长沙瀚辰生物科技有限公司可提供的黑洞淬灭剂有BHQ-1-dt、BHQ-2-dt、5'-BHQ-1 Phosphoramidite、5'-BHQ-3 Phosphoramidite等，此外我司还可提供化学发光、单分散PEG等产品。
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参考文献
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关键词：
BHQ-1-dt,BHQ-2-dt,BHQ
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