Diseño, síntesis y obtención de imágenes de una sonda fotoacústica activable

Área de la Ciencia:

• Imágenes biomédicas de imágenes.
• Imágenes moleculares de imágenes.
• Tomografía fotoacústica Tomografía fotoacústica.

Sus antecedentes:

• La tomografía fotoacústica (PAT) ofrece imágenes de alta resolución y contraste de hasta 5 cm de profundidad.
• La detección de sondas activadas en medio de altas concentraciones de sondas sin raspar es un desafío para los métodos basados en la absorbancia.
• Las enzimas proteolíticas como la metaloproteinasa matricial-2 (MMP-2) juegan un papel en varios procesos fisiológicos y patológicos.

Objetivo del estudio:

• Diseñar, sintetizar y evaluar una sonda activable para la detección de MMP-2 mediante tomografía fotoacústica.
• Para lograr la detección selectiva de la sonda escindida en presencia de altos niveles de sonda sin escindir.
• Para investigar los cromóforos que absorben el infrarrojo cercano para la generación óptima de señales fotoacústicas.

Principales métodos:

• Desarrolló una sonda de péptido penetrante celular activable (Ceeee[Ahx]PLGLAGrrrrrK) etiquetada con BHQ3 y Alexa750.0.
• Utilizó imágenes fotoacústicas de doble longitud de onda a 675 nm y 750 nm para explotar las señales cromóforas diferenciales.
• Investigó las señales fotoacústicas de cinco cromóforos absorbentes de infrarrojo cercano, incluidos los extintores como BHQ3 y QXL 680.

Principales resultados:

• La sonda exhibió señales fotoacústicas similares en ambas longitudes de onda, haciéndola 'fotoacústicamente silenciosa' tras la sustracción de la imagen.
• Tras la escisión de MMP-2, el componente penetrante celular marcado con BHQ3 se acumuló intracelularmente, generando una señal a 675 nm.
• Se observaron las señales fotoacústicas más altas de los extintores (BHQ3, QXL 680), independientemente de su absorbancia o fluorescencia.

Conclusiones:

• La sonda activable desarrollada permite la detección selectiva fotoacústica de la actividad MMP-2.
• Las imágenes de doble longitud de onda y la sustracción de la señal aíslan efectivamente la señal de la sonda activada.
• Las moléculas de amortiguación como BHQ3 son altamente eficientes para generar señales fotoacústicas en esta modalidad de imagen.