钙的测量对于许多生物学研究至关重要。荧光探针显示结合钙的光谱响应，使研究人员能够通过荧光显微镜，流式细胞仪，荧光光谱和荧光酶标仪研究细胞内游离钙浓度的变化。 Rhod-2最常用于红色荧光钙指示剂中。然而，Rhod-2 AM在酯酶水解后仅在活细胞中发生中度荧光，并且具有非常小的细胞钙响应。 Cal-590 已被开发用于改善Rhod-2细胞负载和钙响应，同时保持Rhod-2的光谱波长，使其与TRITC /Cy3®过滤片组兼容。在CHO和HEK细胞中，Cal-590 AM具有比Rhod-2 AM更敏感的细胞钙响应。 Cal-590的光谱与FITC，AlexaFluor®488和GFP的光谱完全分离，使其成为用GFP细胞系或FITC / AlexaFluor®488标记抗体复合细胞内检测的理想钙探针。

使用Cal-520 AM，Cal-570 AM或Cal-630 AM酯类

1.使用Cal-520 ，Cal-590 或Cal-630 AM酯：

AM酯是非极性酯，其易于穿过活细胞膜，并且通过活细胞内的细胞酯酶快速水解。AM酯广泛用于非侵入性地将各种极性荧光探针装载到活细胞中。但是，使用AM酯时必须小心，因为它们易于水解，特别是在溶液中。它们应在使用前重新配制成高质量的无水二甲基亚砜（DMSO）。DMSO储备溶液可以在-20℃下干燥储存并避光。在这些条件下，AM酯应稳定数月。以下是我们推荐的将Cal-520 AM，Cal-590 AM或Cal-630 AM酯加入活细胞的方案。该方案仅提供指南，实际应根据您的具体需求进行修改。

a）在高质量无水DMSO中制备2至5 mM Cal-520 AM，Cal-590 AM或Cal-630 AM酯的储备溶液。

b）在实验当天，将Cal-520 AM，Cal-590 AM或Cal-630 AM溶解在DMSO中或将等份的指示剂储备溶液解冻至室温。在Hanks和Hepes缓冲液（HHBS）或您选择的缓冲液（0.04％Pluronic®F-127）中制备10至20μM的染料工作溶液。细胞加载所需指示剂的确切浓度必须凭经验确定。

注意：非离子型洗涤剂Pluronic®F-127有时用于增加Cal-520 AM，Cal-590 AM或Cal-630 AM酯的水溶性。

c）如果您的细胞（如CHO细胞）含有有机阴离子转运蛋白，可将丙磺舒（1-2 mM）加入染料工作溶液中（最终浓度为0.5-1 mM）以减少渗漏去酯化指标。

d）将等体积的染料工作溶液（来自步骤b或c）加入细胞板中。

e）将染料加载板在细胞培养箱中孵育60至90分钟，然后在室温下将板孵育另外30分钟。

注意：孵育染料超过2小时可以为某些细胞系提供更好的信号强度。

f）用HHBS或您选择的缓冲液（含有阴离子转运蛋白抑制剂，如1mM丙磺舒，如果适用）替换染料工作溶液，以去除多余的探针。

g）在Ex / Em = 490 / 525nm（对于Cal-520 AM），540 / 5000nm（对于Cal-590 AM）或600 / 640nm（对于Cal-630 AM）进行实验。



2.测量细胞内钙响应：

为了确定溶液的游离钙浓度或单波长钙指示剂的Kd，使用以下等式：

[Ca]free = Kd[F ─ Fmin]/Fmax ─ F]

其中F是实验钙水平下指示剂的荧光，Fmin是不存在钙时的荧光，Fmax是钙饱和探针的荧光。

解离常数（Kd）是探针对钙的亲和力的量度。 与校准溶液相比，荧光指示剂的Ca结合和光谱性质在细胞环境中变化非常显着。 细胞内指标的原位反应校准通常产生显着高于体外测定的Kd值。 通过在离子载体如A-23187,4-溴A-23187和离子霉素存在下将加载的细胞暴露于受控的Ca2+缓冲液来进行原位校准。 或者，细胞透化剂如洋地黄皂苷或X-100可用于将指示剂暴露于细胞外培养基的受控Ca2+水平。