カルコフロールホワイト

カルコフロールホワイト（CFW）は、生物学や繊維業界で使用されている蛍光青色染料です。菌類、植物、藻類の細胞壁に存在するキチンとセルロースの 1～3 ベータおよび 1～4 ベータ多糖類に結合します。

植物細胞生物学の研究では、藻類と高等植物の両方の細胞壁の染色に使用されています。^[1]^[2]また、組織内の真菌の視覚化と識別のための高感度ツールとして、医学や動物生物学でも有用です。^[1]^[3]^[4]

使用法

薬

CFWは臨床真菌学と寄生虫学の両方で使用できます。眼球内の自由生活性アメーバには、染色で鮮明に見える嚢胞がある場合があります。^[5] CFWはパパニコロウ染色と併用して、パップスメアにおける酵母の反応を強化するのに役立ちます。^[6]

研究

研究では、カルコフロールホワイトは酵母細胞の芽痕を染色するためにも使用される。芽痕にはキチンの含有量が多く、細胞膜の他の部分よりも染まりやすいからである。この染色により、細胞年齢の指標となる芽痕を数えることができる。この染色は、多糖類上のN-アセチルグルコサミンとシアリン酸に結合する小麦胚芽凝集素（WGA）と同様の染色パターンを示す。特に、ムコールや接合菌症の原因物質の同定に有用である。カルコフロールホワイトは、装甲渦鞭毛藻の莢板を染色するために使用できる。^[7]

繊維

CFWは布地の光沢染料です。水溶性で無色です。1940年代から繊維を白く見せるために光学的に光沢を増す効果があります。また、商業的には洗濯用洗剤に光沢剤として添加されています。^[8]

蛍光

カルコフロールホワイトの水溶液は、 300～412 nm の吸収スペクトルを持ち、347 nm にピークがあります。蛍光のピークは紫外線で最もよく現れますが、バイオレット/ブルーバイオレットでも優れた蛍光効果が得られます。カルコフロールホワイトは蛍光染料で、励起波長と発光波長が異なります。励起波長は 380 nm で、発光波長は 475 nm です。蛍光は紫外線で最もよく見られますが、バイオレットやブルーバイオレットでも見られます。

真菌は、顕微鏡で蛍光を観察するために使われるバリアフィルターのため、紫外線/紫/紫青色光の下では明るい緑色を呈する傾向がある。カルコフロールホワイトは、非特異的反応によって背景が蛍光黄緑色に見えることがあるため、染色の解釈には注意が必要である。青色光の下で細胞を観察したり、他のフィルターを使って観察したりすることで、この現象を軽減し、可能な限り最良の画像を得ることができる。エバンスブルーはカルコフロールホワイトの対比染色で、青色光で背景の組織や細胞を減少させるのに役立つ。^[9]

比較研究

真菌性爪白癬の診断におけるKOH、Calcofluor-White、真菌培養の比較研究では、CFW がヒトの感染を検出する最も感度の高い方法であるとされました。この研究では、150 人の患者のうち 95 人が CFW 陽性を示しました。この研究では、KOH よりも Calcofluor-White 染色を使用する主な利点も検討されました。CFW は低倍率の対物レンズで確認でき、1 分以内に完了できるため、スクリーニング時間が短いことが説明されましたが、KOH ではスライド 1 枚につき約 3～4 分かかります。これは KOH よりも迅速で感度の高いスクリーニング方法であり、CFC を使用して背景物質を転用できます。^[^要出典^]

ヒトの真菌感染症である真菌症の診断方法の研究では、CFW が KOH およびシカゴスカイブルー 6B と比較されました。CFW は、真菌症感染が疑われる症例の 53.4% で陽性反応を示しましたが、シカゴスカイブルー 6B の精度は 55% でした。この研究では、CFW はシカゴスカイブルー 6B に比べて迅速な検出には効果が低いものの、真菌感染症を検出するには効果的な方法であることが示されました。^[6]

蛍光顕微鏡を用いた CFW を使用して、がん性または前がん性の病変におけるカンジダの検出を調査した研究。この研究では、免疫不全の患者に死または重傷を引き起こす可能性のある真菌感染症の一種に対する Calcofluor-White の有効性を確認することが目的でした。また、グラム染色および PAS 染色と比較した染料の感度も調査しました。この研究では、細胞病理学および組織病理学における診断の迅速かつ簡単な方法であるが、比較的高価であると結論付けられました。この研究では、染色を有効にするために特別な技術は必要ないことも示されました。この染料は、PAS 染色またはグラム染色を妨害しません。細胞学では、Pap-CFW は 135 回中 50 回陽性反応を示し、組織病理学では、CFW 染色のみで 135 回中 43 回陽性反応を示しました。この研究では、Pap と CFW を組み合わせることで染色が改善されることが示されました。結果から、この染色は迅速な診断と有効性の点で非常に効果的であり、この特定の研究ではグラム陽性菌やPASよりも優れていることがわかりました。^[10]全体として、この染色は研究と診断の目的にとって重要な利点がありますが、やや高価であり、特定の種に対してはそれほど正確ではないという問題があります。

制限事項

CFWは、コクシジオイデス・イミティス、ヒストプラズマ・カプスラツム、クリプトコッカス・ネオフォルマンスなどのいくつかの真菌に対して染色性および蛍光性が劣る。肺生検におけるニューモシスチス・カリニのCFW染色は、室温で5分間最初にCFWを行い、その後65℃で5分間インキュベートすることで最適化できる。蛍光は色素の濃い真菌によって隠される可能性がある。^[5]

参考文献

^ ab Herth, W.; E. Schnepf (1980). 「蛍光色素カルコフルオルホワイトは、構造多糖類原繊維に配向して結合する」。プロトプラズマ。105 (1–2)。シュプリンガー: 129–133。doi : 10.1007/BF01279855。ISSN 0033-183X。S2CID 37459059 。
^ Bidhendi, AJ; Chebli, Y; Geitmann, A (2020年5月). 「一次植物細胞壁におけるセルロースとペクチンの蛍光可視化」. Journal of Microscopy . 278 (3): 164–181. doi :10.1111/jmi.12895. PMID 32270489. S2CID 215619998.
^ Hoch, HC; CD Galvani; DH Szarowski; JN Turner (2005). 「真菌細胞壁の可視化に使用できる2つの新しい蛍光染料」Mycologia . 97 (3): 580–588. doi :10.3852/mycologia.97.3.580. ISSN 0027-5514. PMID 16392246.
^ Burns, Edward R.; Wittner M.; Faskowitz F. (2005年4月5日). 「キチン含有生物の検出方法 - 特許6875421」。 2010年11月10日閲覧。
^ ab Harrington, Brian J.; Hageage, George (2003 年 5 月)。「Calcofluor White: 臨床真菌学および寄生虫学におけるその使用と応用に関するレビュー」(文書)。オハイオ医科大学公衆衛生学部および微生物学および免疫学部、病理学部、Mercy Integrated Laboratories、およびオハイオ医科大学微生物学および免疫学部、オハイオ州トレド。
^ ab Afshar, Parvaneh; Larijani, Laleh Vahedi; Rouhanizadeh, Hamed (2012–2018). 「KOH、シカゴスカイブルー6B、カルコフロールホワイト染色に基づく表在性および皮膚真菌症の診断における従来の迅速方法の比較」。イラン微生物学ジャーナル。10 (6): 433–440。ISSN 2008-3289。PMC 6414738。PMID 30873272。
^ Fritz, L. および Triemer, R. 1985. 渦鞭毛藻の莢板の可視化のためのカルコフロールホワイト M2R を使用した迅速でシンプルな手法。Journal of Phycology、21: 662-664。
^ Hoch, HC; Galvani, CD; Szarowski, DH; Turner, JN (2005-05-01). 「真菌細胞壁の可視化に使用できる 2 つの新しい蛍光染料」Mycologia . 97 (3): 580–588. doi :10.1080/15572536.2006.11832788. ISSN 0027-5514. PMID 16392246. S2CID 203428057.
^ Biologicals、Daylnn (2005 年 9 月)。「Calcofluor White Stain」(PDF)。Dalynn Biologicals。カタログ番号 SC15。
^ ババサール、ラシュミSK;ゴジェ、サントシュ・クマール。タカルカル、アナント・アルンラオ。ガンビル、シンドゥ M.ハザリー、ヴィナイ K.ゴサビ、スチトラ R. (2010)。「カルコフルオールホワイトによるカンジダの検出」。アクタ・サイトロジカ。54 (5): 679–684。土井：10.1159/000325232。ISSN 0001-5547。PMID 20968155。S2CID 3359124 。

外部リンク

Fluka 製品のドキュメントページ。
[1]

[Herth1980-1] Herth, W.; E. Schnepf (1980). 「蛍光色素カルコフルオルホワイトは、構造多糖類原繊維に配向して結合する」。プロトプラズマ。105 (1–2)。シュプリンガー: 129–133。doi : 10.1007/BF01279855。ISSN 0033-183X。S2CID 37459059 。

[Bidhendi2020-2] Bidhendi, AJ; Chebli, Y; Geitmann, A (2020年5月). 「一次植物細胞壁におけるセルロースとペクチンの蛍光可視化」. Journal of Microscopy . 278 (3): 164–181. doi :10.1111/jmi.12895. PMID 32270489. S2CID 215619998.

[Hoch2005-3] Hoch, HC; CD Galvani; DH Szarowski; JN Turner (2005). 「真菌細胞壁の可視化に使用できる2つの新しい蛍光染料」Mycologia . 97 (3): 580–588. doi :10.3852/mycologia.97.3.580. ISSN 0027-5514. PMID 16392246.

[patent-4] Burns, Edward R.; Wittner M.; Faskowitz F. (2005年4月5日). 「キチン含有生物の検出方法 - 特許6875421」。 2010年11月10日閲覧。

[:0-5] Harrington, Brian J.; Hageage, George (2003 年 5 月)。「Calcofluor White: 臨床真菌学および寄生虫学におけるその使用と応用に関するレビュー」(文書)。オハイオ医科大学公衆衛生学部および微生物学および免疫学部、病理学部、Mercy Integrated Laboratories、およびオハイオ医科大学微生物学および免疫学部、オハイオ州トレド。

[:1-6] Afshar, Parvaneh; Larijani, Laleh Vahedi; Rouhanizadeh, Hamed (2012–2018). 「KOH、シカゴスカイブルー6B、カルコフロールホワイト染色に基づく表在性および皮膚真菌症の診断における従来の迅速方法の比較」。イラン微生物学ジャーナル。10 (6): 433–440。ISSN 2008-3289。PMC 6414738。PMID 30873272。

[7] Fritz, L. および Triemer, R. 1985. 渦鞭毛藻の莢板の可視化のためのカルコフロールホワイト M2R を使用した迅速でシンプルな手法。Journal of Phycology、21: 662-664。

[8] Hoch, HC; Galvani, CD; Szarowski, DH; Turner, JN (2005-05-01). 「真菌細胞壁の可視化に使用できる 2 つの新しい蛍光染料」Mycologia . 97 (3): 580–588. doi :10.1080/15572536.2006.11832788. ISSN 0027-5514. PMID 16392246. S2CID 203428057.

[9] Biologicals、Daylnn (2005 年 9 月)。「Calcofluor White Stain」(PDF)。Dalynn Biologicals。カタログ番号 SC15。

[10] ババサール、ラシュミSK;ゴジェ、サントシュ・クマール。タカルカル、アナント・アルンラオ。ガンビル、シンドゥ M.ハザリー、ヴィナイ K.ゴサビ、スチトラ R. (2010)。「カルコフルオールホワイトによるカンジダの検出」。アクタ・サイトロジカ。54 (5): 679–684。土井：10.1159/000325232。ISSN 0001-5547。PMID 20968155。S2CID 3359124 。