El rotor molecular mide la viscosidad de las células vivas a través de imágenes de fluorescencia durante toda la vida

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Biología Química Biología química.
• La biofísica es la biofísica.

Sus antecedentes:

• La microviscosidad local de los entornos biológicos influye en los procesos celulares.
• La medición precisa de la viscosidad intracelular es crucial para comprender la función celular y las enfermedades.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un método sensible para medir la microviscosidad local en sistemas biológicos.
• Para utilizar un nuevo rotor molecular, 4,4'-difluoro-4-bora-5-(p-oxoalquilo)fenil-3a,4a-diaza-s-indaceno (1), para la determinación de la microviscosidad.

Principales métodos:

• Mediciones de la intensidad de fluorescencia y de la vida útil del compuesto 1 en diversos medios.
• Fluorescencia Lifetime Imaging (FLIM) en células vivas incubadas con el compuesto 1.
• Medidas de anisotropía de fluorescencia con resolución temporal para evaluar la unión de fluoróforos.

Principales resultados:

• El compuesto 1 exhibe propiedades de fluorescencia sensibles a la viscosidad media debido a la torsión del grupo fenilo.
• El análisis FLIM reveló una vida intracelular de 1,6 ± 0,2 ns para el compuesto 1.
• Esto corresponde a una viscosidad intracelular estimada de aproximadamente 140 cP, significativamente más alta que el agua o el citoplasma.
• La anisotropía de fluorescencia confirmó una unión mínima del fluoróforo a los componentes celulares.

Conclusiones:

• El método desarrollado utilizando el compuesto 1 es sensible y versátil para medir la microviscosidad local en sistemas biológicos.
• Los compartimentos intracelulares poseen una alta viscosidad, lo que potencialmente afecta las tasas de difusión de moléculas como las especies reactivas de oxígeno.
• Esta alta viscosidad puede desempeñar un papel en los procesos celulares críticos, incluida la muerte celular programada.