فلورسانس Bioimaging: پایدار و کاربردی رنگ ها برای نزدیک به مادون قرمز تصویربرداری فلورسانس زندگی افراد

دانشمندان می توانند نظارت بر biomolecular فرآیندهای در بافت زنده توسط غیر تهاجمی روشهای نوری مانند تصویربرداری فلورسانس. اما فلورسنت رنگ مورد استفاده برای این منظور اغلب نسبتا ناپایدار و بيرنگ سازی نوری و عدم ويژگی و فقیر شناسی هستند راجعه مسائل. ما دانشمندان توسعه مولکولی سپر که تثبیت نزدیک به مادون قرمز فلورسنت رنگ و افزایش قابلیت های خود را. خود را سنتز و تعيين خصوصيات گزارش شده در مجله Angewandte شیمی.

فلورسانس bioimaging اغلب با استفاده از نزدیک به نور مادون قرمز منطقه به دلیل این تابش می تواند موثر نفوذ در بافت انسانی. فلورسنت رنگ طراحی شده برای این منظور معمولا مسطح و متقارن مولکولی معماری که به نفع جذب نزدیک به نور مادون قرمز اما رنگ نیز باید محلول در آب و حمل و گروه های تابعی برای conjugating با هدف قرار دادن مولکولهای زیستی به عنوان مثال آنتی بادی یا تومور-اتصال پپتید. یک عضو از این کلاس فلورسنت رنگ به نام heptamethine cyanines یا Cy7 در حال حاضر تحت بررسی در فولاد برنامه های کاربردی.

اما Cy7 مولکول های آنها دارای اشکالاتی است. نور خود را جذب chromophore است در معرض رادیکال های اکسیژن که منجر به سفید. علاوه بر این تخت سفت و سخت مولکول ممکن است مصالح و تعامل nonspecifically با دیگر مولکولهای زیستی که بدن افت می کند به ترخیص آنها از بدن است.

برای مقابله با این مسائل Bradley D. Smith و گروه خود را در دانشگاه نوتردام آمریکا بهبود ساختار شیمیایی از رنگ. برای حفاظت از heptamethine chromophore از اکسیژن و حمله آنها معرفی حجیم و هوشمند سپر. آنها متصل حجیم معطر در بالای قسمت مرکزی chromophore و مبله این گروه با محافظ سلاح های طرح ریزی بیش از دو چهره chromophore مانند یک پرنده پوشش لانه خود را با بال خود را.

در نتیجه رنگ است که دانشمندان آنرا "sterically محافظ heptamethine cyanine رنگ" یا s775z شد محلول در آب و پایدار ارائه شده فلورسانس. این محافظ, معماری, مانع تجمع و بيرنگ سازی نوری نویسندگان گزارش شده است. رنگ استثنایی بود پایدار در برابر مواد شیمیایی تخریب و می تواند ذخیره شده "نامحدود" در مشترک یخچال نویسندگان نوشت.

آنها همچنین انجام مطالعات تصویربرداری در زندگی موش و متوجه شد که s775z در مقایسه با دیگر رنگهای مورد مطالعه نکرده تجمع در خون ترخیص اندام اما شسته شد خارج از بدن به سرعت. علاوه بر این, یک سرطان هدفمند نسخه s775z انباشته شده در سطح بالا در تومور و می تواند تجسم توسط فلورسانس تصویربرداری از زندگی موش.

نویسندگان نشان می دهد که جدید s775z رنگ خواهد بود مفید برای طیف گسترده ای از پزشکی تصویربرداری برنامه های کاربردی. آنها اشاره می کنند که تغییر از یک تخت مولکول به یک سه بعدی محافظ معماری کلیدی برای این کلاس از نزدیک به مادون قرمز فلورسانس رنگ با ثبات تر و کارآمد.

استناد و لینک: Bradley D. Smith et al., Angewandte شیمی International Edition, 10.1002/anie.202004449. doi.org/10.1002/anie.202004449

Angewandte شیمی یک مجله Gesellschaft Deutscher Chemiker (به آلمانی شیمیایی جامعه GDCh) است و توسط انتشارات Wiley-VCH. این یکی از نخست مجلات شیمی در جهان است.