FITC-羧乙基壳聚糖，异硫氰酸-羧乙基壳聚糖的功能与应用

2025-10-10 分享

该材料兼具荧光标记功能与生物相容性，广泛应用于生物成像、药物递送、组织工程以及生物传感等领域FITC-羧乙基壳聚糖（FITC-Carboxyethyl Chitosan，简称 FITC-CECS）是将壳聚糖衍生物与荧光素异硫氰酸酯（FITC）共价连接形成的一种功能性生物高分子。

化学结构与性质

壳聚糖骨架
壳聚糖是一种天然来源的多糖，由 D-葡萄糖胺（GlcN）和 N-乙酰-D-葡萄糖胺（GlcNAc）以 β-(1→4) 键连接而成。其结构中存在大量氨基（-NH₂）和羟基（-OH），便于进一步化学修饰。

羧乙基衍生化
通过在氨基或羟基上引入羧乙基基团（-CH₂CH₂COOH），壳聚糖获得负电荷并提高水溶性，形成羧乙基壳聚糖（Carboxyethyl Chitosan, CECS）。羧乙基化改性不仅改善了溶解性，也增强了与生物分子或金属离子的结合能力。

荧光标记（FITC）
荧光素异硫氰酸酯（FITC）是一种绿色荧光染料，激发波长约 495 nm，发射波长约 520 nm。通过其异硫氰酸基团（-N=C=S）可以与羧乙基壳聚糖上的氨基形成稳定的硫脲键（thiourea bond），实现高效共价标记。

FITC-羧乙基壳聚糖

名称：FITC-羧乙基壳聚糖

用途：科研

状态：固体/粉末/溶液

保存：冷藏

功能与应用

1. 生物成像与细胞标记

FITC-CECS 的荧光特性使其在生物成像和细胞研究中具有重要应用价值：

细胞摄取研究：FITC-CECS 可以被细胞吞噬，通过荧光显微镜观察其在细胞内的分布及动力学过程。

活体成像：适用于体外细胞实验和部分体内成像研究，监测生物材料的体内分布及代谢。

膜标记与可视化：通过与细胞膜或胞内结构的结合，可实现荧光标记和跟踪。

2. 药物递送与基因载体

壳聚糖及其衍生物因其生物相容性、可降解性及阳离子特性，常用于药物和基因递送系统：

负载药物：羧乙基壳聚糖可通过静电吸附或共价修饰负载小分子药物或抗体。

靶向递送：FITC-CECS 的荧光功能可实时监控药物在体内的递送和释放过程。

基因载体：通过与 DNA 或 siRNA 形成复合物，可用于基因传递实验，观察细胞摄取效率及转染效果。

3. 功能化材料与组织工程

FITC-CECS 可被制备成多种功能化生物材料，用于组织工程和生物医学研究：

水凝胶和纳米颗粒：作为荧光可视化材料，便于观察药物释放及材料降解。

生物传感器：利用羧乙基基团与特定分子结合，实现糖类、金属离子或蛋白质的荧光检测。

组织工程支架：通过荧光标记可实时跟踪材料在体内的分布及细胞黏附情况。