常见核酸染料的种类

在国内科研实验中，常用的核酸染料主要包括EB、SYBR、Gold View和Gel Red这几类。

1. Ethidium Bromide（EB，溴化乙锭）

在众多实验室残留的有毒物质中，溴化乙锭（EB；3, 8-二氨基-5-乙基-6-phenylphenanthridinium甲基溴）的毒性尤为突出。EB作为一种核酸分子嵌入剂，广泛应用于分子遗传学、DNA和染色质结构分析等领域，尤其是国内实验室常使用EB进行凝胶核酸电泳实验的染色。

EB是较早应用的核酸着色物质，其本身在紫外光下不发光或发光极弱，但能与单链或双链DNA高效结合，结合后的复合物在紫外光（300 nm左右）照射下会发出明亮的橙红色荧光，便于观察。由于其价格低廉、灵敏度高且操作简便，EB一直被用作琼脂糖核酸电泳的常用荧光染料。

然而，随着对EB特性的深入了解，人们发现EB具有显著的毒性及诱导DNA突变（致癌）的特性，这使得许多人对其避而远之。因此，多种以安全性为主要卖点的无毒或低毒核酸染料应运而生，这些被称为EB替代染料。

2. SYBR系染料

SYBR系列染料中，Invitrogen品牌（现属于Thermo Fisher旗下）最为知名。自推出以来，SYBR系核酸染料因其高灵敏度和安全性而广受欢迎，成为该品牌的明星产品之一。其中，SYBR Green I是一种结合于所有双链DNA小沟区域的绿色荧光染料。在游离状态下，SYBR Green I发出的荧光较弱，但与双链DNA结合后，荧光强度显著增强。因此，SYBR Green I的荧光信号强度与双链DNA的数量成正比，可以通过荧光信号检测PCR体系中的双链DNA数量。SYBR Green I的最大吸收波长约为497 nm，发射波长最大约为520 nm，是最早应用于核酸检测的EB替代染料。

不同种类的SYBR系核酸染料具有不同的特点。例如，SYBR Green I主要结合DNA，而SYBR Green II主要结合RNA；SYBR Gold在灵敏度上具有明显优势；而SYBR Safe在安全性上更为突出。

3. Gel Red系染料

GelRed是一种灵敏、稳定且相对安全的荧光核酸染色试剂，可替代高毒性的溴化乙锭（EB），用于琼脂糖凝胶或聚丙烯酰胺凝胶中双链DNA和单链DNA的染色。GelRed的灵敏度远高于EB，并且无需脱色。由于GelRed和EB具有相同的光谱特性，因此在替代EB时无需更换成像系统。

GelRed既可用于预制凝胶，也可用于电泳后染色。通常，电泳后染色的灵敏度更高，并能排除染料对DNA迁移的干扰。使用GelRed进行电泳后染色时，操作简单，无需脱色和特殊溶液。只需将染料稀释在0.1 M NaCl中，并将凝胶置于染色液中，30分钟后即可观察。染色液在室温下非常稳定，可多次重复使用。相比之下，预制凝胶由于无需额外染色步骤，染料用量更少，更为简便经济。

4. GoldView系染料

GoldView系染料在国内市场较为流行，因其宣称低毒且价格相对便宜，受到部分科研人员的青睐。GoldView是一种可替代溴化乙锭（EB）的新型核酸染料，采用琼脂糖电泳检测DNA时，GoldView与核酸结合后能产生强烈的荧光信号，其灵敏度与EB相当，使用方法也完全相同。在紫外灯下，双链DNA呈现绿色荧光，而单链DNA呈现红色荧光。

核酸染料的评价

目前，核酸染料的种类繁多，选择合适的染料时需要考虑多个因素。以下从安全性、灵敏度、稳定性、对染色效果的影响（如染色方法、迁移率等）以及价格等方面对染料进行评价。

1. 安全性

如果选择EB替代染料，染料的安全性是一个非常重要的指标。安全性评估主要通过Ames测试、细胞渗透性实验、染色体畸变和正向突变分析、口服毒性分析等检测。在安全性方面，具有较多检测项目且由权威机构出具检测报告的核酸染料，其安全性通常更高。此外，还可以根据染料的原料来判断其安全性。

2. 灵敏度

几乎所有的EB替代染料都声称其灵敏度至少不低于EB，甚至高于EB。在实际实验中，除非有特殊需求（如需要极高的灵敏度），一般情况下这些染料都能满足需求。

3. 稳定性

核酸染料的稳定性和在各种条件下的染色效果会直接影响观察到的染色结果。例如，Invitrogen的专家发现pH值会显著影响SYBR系染料的染色效率。如果pH值高于8.3或低于7.5，其检测灵敏度会显著下降。这种情况容易被忽视，例如常见的Tris缓冲液的pH值会随温度变化而变化。

4. 迁移率

在介绍迁移率之前，先了解常用的核酸染料电泳中的三种应用方法：

点染法：将核酸染料、样品和上样缓冲液混合后直接在胶上点样。
胶染法：在将融胶倒入胶板前，将核酸染料加入融化的琼脂糖凝胶溶液中混匀，然后倒入胶板。这是最常用的方法。
泡染法：在电泳时不加入任何染料，电泳完成后将胶置于含有一定浓度核酸染料的染液中进行染色。

由于所有核酸染料最终都需要结合到DNA上才能进行分析，因此在采用点染法或胶染法时，染料可能会对核酸的迁移率甚至带型产生影响。一般来说，染料分子越大，安全性越高，但对电泳迁移率或带型的影响也越明显。虽然可以通过减少核酸上样量等方式改善，但仍不如泡染法的效果好。这也是为什么大多数低毒或无毒核酸染料厂商建议采用泡染法以获得准确、清晰的核酸带型。

当然，带型和迁移率的影响因素不仅包括核酸染料，还包括琼脂糖的质量、电泳缓冲液的缓冲能力等。

名称	货号	规格
ProLong ® Gold Antifade Reagent	9071S	10ml
ECL GOLD BUFFER	RPN3006	足够用于4000cm²
PyroMark Gold Q96 Reagents (5 x 96)	972804	480Test
qBiomarker SYBR ROX FAST Mastermix (2)	337840	2Test