# DiI (DiIC18(3))：细胞膜荧光标记与示踪的高效工具

在细胞生物学研究中，对细胞膜进行荧光标记和示踪是观察细胞行为、分析细胞相互作用以及研究细胞迁移和分布的重要手段。DiI (DiIC18(3))作为一种亲脂性膜染料，凭借其染色机制和优异的性能，成为细胞膜标记领域的理想选择。

一、DiI 的染色机制与特性

DiI 是一种亲脂性膜染料，其核心结构赋予了它一定的染色特性。DiI 在进入细胞膜之前荧光非常弱，仅当进入到细胞膜后才可以被激发出很强的荧光。这种荧光增强效应归因于 DiI 分子与细胞膜脂质双层的相互作用。DiI 分子具有疏水性，能够自发地插入到细胞膜的脂质双层中，并沿着膜平面进行侧向扩散。随着 DiI 分子在细胞膜中的逐渐扩散，整个细胞膜会被均匀染色，发出明亮的荧光。

DiI 的荧光信号稳定，不易受到光漂白的影响，这使得它在长时间的观察和检测中表现出色。此外，DiI 对细胞的毒性极低，通常不会影响细胞的正常生理功能和生存力，适用于活细胞的长期示踪和观察。

二、DiI 的细胞膜染色与示踪应用

细胞膜标记

DiI 最常见的应用是对细胞膜进行标记，以观察细胞的形态和行为。在细胞标记实验中，将细胞与 DiI 染色液混合孵育，DiI 分子会迅速插入到细胞膜中并发出荧光。通过荧光显微镜可以清晰地观察到细胞膜的轮廓和形态变化。

DiI 标记的细胞膜荧光信号均匀且稳定，能够长时间保持荧光强度，适用于多种细胞类型，包括贴壁细胞和悬浮细胞。标记后的细胞可以用于后续的细胞培养、细胞迁移实验和细胞相互作用研究等。

细胞示踪

DiI 被广泛用于细胞示踪实验，特别是在神经科学领域。它可以作为正向或逆向的示踪剂，用于标记和追踪神经元及其突起。在神经组织切片或活体动物模型中，DiI 标记的神经元可以通过荧光成像技术进行长期观察，揭示神经元的连接模式、信号传导路径以及神经网络的动态变化。

此外，DiI 还可以用于标记和追踪其他类型的细胞，如免疫细胞、干细胞和肿瘤细胞等。在体内实验中，DiI 标记的细胞可以通过荧光成像技术实时观察其在生物体内的分布、迁移和存活情况，为细胞治疗、组织工程和肿瘤转移等研究提供重要数据支持。

三、DiI 的操作使用方法

染色前准备

在进行 DiI 染色之前，需要准备好细胞样本。对于贴壁细胞，可以使用胰蛋白酶消化收集细胞，然后用适当的缓冲液洗涤细胞，去除残留的培养基成分。对于悬浮细胞，直接收集细胞并进行洗涤。将细胞调整到合适的浓度，一般为 1×10^5 - 1×10^6 cells/mL，以便于后续的染色和检测。

染色过程

将准备好的细胞与 DiI 染色液混合，DiI 的常用工作浓度为 5 - 20 μM。将混合后的细胞悬液置于 37℃、5% CO₂ 的细胞培养箱中孵育 5 - 30 分钟。在孵育过程中，DiI 分子会插入到细胞膜中，产生荧光信号。孵育时间可根据细胞类型和实验需求进行优化，以获得最佳的染色效果。

染色后处理

孵育完成后，用PBS轻轻洗涤细胞两次，去除未结合的染料。对于需要进行细胞膜标记观察的样本，将标记后的细胞接种到培养皿或培养板中，加入适量的培养基，放入细胞培养箱中进行培养。对于需要进行细胞示踪实验的样本，将标记后的细胞用于后续的体内或体外实验。使用荧光显微镜进行观察时，设置 549 nm 的激发波长和 565 nm 左右的发射波长检测通道，收集红色荧光信号，实现对细胞膜的标记和示踪。

四、DiI 的应用案例与研究成果

DiI 已被广泛应用于多种研究领域。在神经科学中，DiI 用于标记和追踪神经元及其突起，揭示神经网络的连接模式和信号传导路径。在细胞迁移研究中，DiI 标记的细胞被用于观察细胞在 wound healing 实验和 transwell 实验中的迁移能力，为研究细胞运动机制和肿瘤转移提供了重要数据支持。

在细胞相互作用研究中，DiI 与荧光共振能量转移技术结合，用于研究细胞间的信号传递和分子相互作用。在细胞治疗研究中，DiI 标记的干细胞被移植到宿主体内，通过荧光成像技术观察干细胞的分布和分化情况，为干细胞治疗的临床应用提供了重要的实验依据。