真正安全的EB替代染料

Gelred 明显优于 EtBr

EtBr       GelRed

图1.采用预制凝胶法（前染法），比较GelRed 和溴化乙锭（EB）在1％琼脂糖（TBE缓冲溶液）中的染色效果。使用Invitrogen生产的1kb Plus DNA Ladder样品两倍梯度稀释上样，各泳道上样量从左到右依次为200ng，100ng，50ng和25ng。使用300nm 光源激发的透射仪和EB滤光片成像。

 

GelGreen 染色效果无与伦比

SYBR Safe        GelGreen

图2.采用电泳后染色（后染法），比较GelGreen and SYBR Safe 在 1％ 琼脂糖凝胶（TBE缓冲溶液）中染色效果。使用Invitrogen 生产的1kb Plus DNA Ladder样品两倍梯度稀释上样，各泳道上样量从左到右依次为200ng，100ng，50ng和25ng。使用254nm激发的透射仪和SYBR滤光片成像。

        由美国Biotium公司研发的GelRed和GelGreen 是两种集高灵敏、低毒性和超稳定于一身的极佳的荧光核酸染色试剂。其水溶染色剂通过美国环保局安全认定，废弃物可直接倒入下水道，而不会造成任何环境污染。

        目前大多数商业化的核酸染料（凝胶染色试剂）总是在安全性、稳定性和灵敏性等方面不完全令人满意。例如，虽然 EB(溴化乙啶）作为目前使用最广泛的核酸凝胶染色试剂，能够在多数应用中提供可以接受的灵敏度，但它是一种高诱变性的化学物质，对人体潜在危害非常大。而且EB染色后会产生较高的背景荧光信号（如图1）。SYBR Green I 和 SYBR Gold 也被厂家宣传为最灵敏的凝胶染色试剂。但 SYBR Green I 尤其是 SYBR Gold 在常用的微碱性电泳缓冲溶液或预制凝胶中会快速降解，稳定性差导致染色效果极不可靠。 SYBR safe 被认为是较为安全的核酸染料 ，但它的染色效果还远不及 SYBR Green I 。

      常用的染色方法有预制凝胶染色（前染）和凝胶电泳后染色（后染），无论采用哪一种方法，GelRed 和 GelGreen，都能表现出极高的灵敏度。

        为配合302/312 nm UV 凝胶成像系统而设计的 GelRed ，按照Biotium公司创新的试验步骤（该试验步骤中使用稀释的 NaCl 溶液替代传统的 TBE 缓冲溶液），在凝胶电泳后染色法中优于或者至少相当于 SYBR Gold 。但与 SYBR Gold 不同， GelRed 在预制凝胶法中使用时仍然有极高的灵敏度，事实上GelRed 在检测低浓度、微量 DNA 方面比 EB 表现出更高的灵敏度，尤其对小分子量的 DNA 检测非常灵敏（图1）。

        如果您使用 488 nm 激光器或者LED可见光激成像仪，GelGreen染料则是最佳选择。 GelGreen 无论是在预制凝胶（前染）还是凝胶电泳后染色（后染）中都与 SYBR Green I 灵敏度相当，但不存在后者的不稳定性问题。

        实际上， GelRed 和 GelGreen ，特别是 GelRed 非常稳定，可以长期在室温下保存。当这两种染料稀释在 TBE 或者类似的电泳缓冲溶液中时甚至可以使用微波炉加热，便于采用常规方法制备预制凝胶。而含有染料的预制凝胶可以成批制备，并长期保存以备用。

        更重要的是， GelRed 和 GelGreen 相比 EB 或 SYBR Green I 大大提高了安全性。 独立的测试服务公司（ Litron Laboratories, Inc. ）进行的标准艾姆斯氏测试结果表明， 在 18.5 μ g /mL （该浓度远高于推荐用于电泳后染色的 约 4 μ g/mL 的 3X 染色液 ）浓度下， GelGreen 没有诱变性，而 GelRed 也仅在 S9 代谢活化时有微弱的诱变性。 GelRed 和 GelGreen 的特殊化学结构使其难以穿透细胞膜进入细胞，正是这一特性降低了染料的细胞毒性。如图3。相反， SYBR Green I 广泛地用于活细胞线粒体和核 DNA 染色，这正是由于它能快速的被细胞吞入。由于已知 SYBR Green I 对紫外线导致的突变有强烈的增强作用（ Ohta et al. Mutat. Res. 492 , 91(2001) ），因此它的高细胞膜透性使它在紫外环境观察时成为凝胶染色的主要有害物质。

        Biotium公司还提供另一种适合聚丙烯酰胺凝胶的核酸染料: PAGE GelRed™ 和 PAGE GelGreen™。

Biotium公司的 GelRed、 GelGreen 是安全的
	为什么安全？因为一些特殊的设计，使其无法穿透细胞膜进入活细胞体内。
图 3. 在37°C下，分别使用1X SYBR Safe, GelRed 和 GelGreen 对HeLa 细胞进行孵化30分钟。第一行为细胞相位图，第二行是在紫外激发环境下激发YBR Safe、GelGreen和GelRed，使其分别发出绿色和红色荧光。结果显示SYBR Safe染料已经进入细胞并将细胞内的核酸染成亮绿色。而 GelRed 和 GelGreen 则因为不能穿透细胞膜而完全没有进入细胞内，则看不到任何荧光（备注：荧光染料的特点是只有与核酸结合后才能被激发并产生荧光）。以上足以证明GelRed和GelGreen是安全的。

图 4. GelRed （红色）GelGreen （绿色） 在 PBS 缓冲溶液中结合 dsDNA 后的激发和发射光谱。