Diarylethenes fluorescentes conmutables para biomarcadores y microscopias de localización de una sola molécula con...

Área de la Ciencia:

• Química orgánica
• Ciencia de los biomateriales
• Microscopía óptica

Sus antecedentes:

• Los diariletenos (DAE) son compuestos fotocrómicos con potencial en interruptores moleculares y almacenamiento de datos ópticos.
• El desarrollo de DAE solubles en agua para aplicaciones biológicas sigue siendo un desafío debido a la agregación y a las limitadas propiedades fotofísicas en medios acuosos.
• La microscopía de superresolución requiere sondas fluorescentes con alta fotoestabilidad, conmutación eficiente y capacidades específicas de orientación.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y sintetizar diariletenos modulares solubles en agua (DAE) para la microscopía de superresolución.
• Evaluar las propiedades fotofísicas y el rendimiento de la bioimagen de los conjugados de anticuerpos DAE en tampones acuosos.
• Demostrar la utilidad de estos DAE para obtener imágenes de estructuras celulares con nanoscopía óptica.

Principales métodos:

• Síntesis de derivados de diarileto funcionalizados con grupos de ácido metoxico y carboxílico.
• Preparación de conjugados de anticuerpos utilizando los DAE sintetizados.
• Caracterización de las propiedades fotofísicas, incluida la eficiencia de emisión y el rendimiento cuántico de ciclo-reversión.
• Aplicación de conjugados de DAE en microscopía de superresolución para obtener imágenes de tubulina, vimentina y complejos de poros nucleares.

Principales resultados:

• Los DAE sintetizados son solubles en agua y exhiben un fotointercambio eficiente en tampones acuosos.
• Los conjugados de anticuerpos DAE mostraron baja agregación y tinción específica de los objetivos celulares.
• Se observaron altas eficiencias de emisión y bajos rendimientos cuánticos de ciclo-reversión, adecuados para imágenes de superresolución.
• Las imágenes de superresolución se obtuvieron con éxito utilizando solo luz de 488 nm, sin fotoactivación UV.

Conclusiones:

• Los diariletenos modulares solubles en agua son biomarcadores efectivos para la microscopía de superresolución.
• Estos DAE ofrecen fotoswitching reversible en medios acuosos sin aditivos, simplificando los protocolos de bioimagen.
• Los DAE desarrollados proporcionan una nueva plataforma para el diseño de sondas fluorescentes para bioimagen óptica avanzada.