FURA-2 AMを使用した皮質ニューロンのカルシウムイメージング

カルシウムイメージングは、培養細胞のカルシウムシグナルを測定するのに役立つ一般的な手法です。カルシウムイメージング技術は、Ca2+イオンの結合に応じてスペクトル特性を変化させるBaptaベースの有機分子であるカルシウムインジケーター染料を活用しています。カルシウムインジケーター染料は、Fura-2やIndo-1などの比率染料の2つのカテゴリに分類され、Fluo-4のような単一波長染料に分類されます。比率染料は、カルシウムに応答して励起または発光スペクトルのいずれかを変化させ、細胞内カルシウムの濃度を、異なる波長での蛍光発光または励起の比から決定することができます。単一波長プローブに比べて比率染料を使用する主な利点は、比率信号が染料濃度、照明強度、および光学経路長に依存しないため、細胞内カルシウムの濃度をこれらのアーティファクトとは独立して決定できることです。最も一般的なカルシウム指標の1つはFURA-2で、発光ピークが505 nmで、カルシウム結合に応じて励起ピークを340 nmに380 nmに変化させます。ここでは、ニューロンやその他の興奮性細胞の細胞内カルシウムの上昇を測定するためのFURA-2の使用について説明します。

Calcium imaging is a common technique that is useful for measuring calcium signals in cultured cells. Calcium imaging techniques take advantage of calcium indicator dyes, which are BAPTA-based organic molecules that change their spectral properties in response to the binding of Ca2+ ions. Calcium indicator dyes fall into two categories, ratio-metric dyes like Fura-2 and Indo-1 and single-wavelength dyes like Fluo-4. Ratio-metric dyes change either their excitation or their emission spectra in response to calcium, allowing the concentration of intracellular calcium to be determined from the ratio of fluorescence emission or excitation at distinct wavelengths. The main advantage of using ratio-metric dyes over single wavelength probes is that the ratio signal is independent of the dye concentration, illumination intensity, and optical path length allowing the concentration of intracellular calcium to be determined independently of these artifacts. One of the most common calcium indicators is Fura-2, which has an emission peak at 505 nM and changes its excitation peak from 340 nm to 380 nm in response to calcium binding. Here we describe the use of Fura-2 to measure intracellular calcium elevations in neurons and other excitable cells.