Sonda de fluorescencia de color rojo lejano para monitorear el oxígeno individual durante la terapia fotodinámica

Área de la Ciencia:

• La óptica biomédica es una óptica biomédica.
• La Terapia Fotodinámica es una terapia fotodinámica.
• Imágenes de las especies reactivas de oxígeno.

Sus antecedentes:

• El oxígeno singlet ((1) O2) es vital para los efectos de la terapia fotodinámica (PDT) en la destrucción celular.
• Los métodos existentes para monitorear (1) O2, como la fosforescencia, carecen de la sensibilidad para las imágenes subcelulares.
• Existe la necesidad de sondas avanzadas para visualizar la dinámica intracelular (1) O2 durante la TDP.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y caracterizar una nueva sonda de fluorescencia de color rojo lejano, Si-DMA, para imágenes sensibles y selectivas de (1) O2.2.
• Demostrar la utilidad del Si-DMA para visualizar la generación de (1) O2 en las mitocondrias durante la TDP.
• Para investigar los factores que influyen en la respuesta de Si-DMA a (1) O2 basado en la localización y el tipo de fotosensibilizador.

Principales métodos:

• Síntesis de Si-DMA, una sonda que combina las fracciones de silicio-rodamina y antraceno.
• Evaluación de la respuesta de fluorescencia de Si-DMA a (1) O2 (aumento de 17 veces).
• Evaluación de la fotostabilidad de Si-DMA (ΦΔ < 0,02) y la localización mitocondrial.
• Experimentos in vitro utilizando diferentes fotosensibilizadores (PS) para probar la selectividad de Si-DMA para la detección de (1) O2.

Principales resultados:

• El Si-DMA exhibe un aumento significativo de la fluorescencia de 17 veces en la reacción con (1) O2.2.
• La sonda demuestra una excelente fotostabilidad y se localiza selectivamente en las mitocondrias.
• Si-DMA visualizó con éxito (1) O2 generado por un fotosensibilizador mitocondrial (protoporfirina IX derivada del ácido 5-aminolevulínico).
• La sonda mostró selectividad, no respondiendo a (1) O2 de otros tipos o localizaciones de fotosensibilizadores, atribuido a la limitada distancia de difusión (1) O2 (~ 300 nm).

Conclusiones:

• Si-DMA es una sonda de fluorescencia de color rojo lejano altamente eficaz para la obtención de imágenes mitocondriales (1) O2 durante PDT.
• La selectividad de la sonda permite un mapeo espacial detallado de la generación de (1) O2 a nivel subcelular.
• Este trabajo proporciona una nueva herramienta para la investigación fundamental en biología de PDT y ROS.