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An Optimized Protocol for Electrophoretic Mobility Shift Assay Using Infrared Fluorescent Dye-labeled Oligonucleotides
Published on: November 29, 2016
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Conformación de S-Cis Diene: Una nueva estrategia de cambio bathocrómico para el colorante con conmutación de
Hsiang-Jung Chen, Chee Ying Chew, En-Hao Chang
1Institute of Biomedical Engineering and Nanomedicine , National Health Research Institutes , Miaoli 35053 , Taiwan (ROC).
Journal of the American Chemical Society
|March 29, 2018
Resumen
Desarrollamos un nuevo colorante de infrarrojo cercano (NIR) sin carga usando una estructura única de merocianina. Este tinte ofrece fluorescencia conmutable para imágenes de proteínas específicas en células y organismos vivos con alta sensibilidad.
Área de la Ciencia:
- Química orgánica
- Imágenes biomédicas
- Espectroscopia de fluorescencia
Sus antecedentes:
- El desarrollo de tintes fluorescentes de infrarrojo cercano (NIR) es crucial para las imágenes de tejidos profundos debido a la reducción de la autofluorescencia y la dispersión de la luz.
- Los tintes NIR convencionales a menudo se basan en la conjugación π extendida, lo que puede conducir a la agregación y la fotoestabilidad limitada.
- Se necesitan nuevos mecanismos para lograr la emisión de NIR y la conmutación de fluorescencia para aplicaciones avanzadas de bioimagen.
Objetivo del estudio:
- Diseñar y sintetizar un nuevo tinte de merocianina sin carga con fluorescencia en el infrarrojo cercano (NIR).
- Investigar un nuevo mecanismo para el desplazamiento bathocrómico utilizando un inusual conformador S-cis diene.
- Desarrollar sondas específicas de proteínas con propiedades de conmutación de fluorescencia para la bioimagen dirigida.
Principales métodos:
- Síntesis de un nuevo tinte de merocianina con un conformador de dieno S-cis para la emisión de NIR.
- Caracterización de las propiedades fotofísicas del tinte, incluido el cambio de fluorescencia en respuesta a la polaridad y la viscosidad.
- Conjugación del tinte con ligandos específicos de las proteínas (etiquetas SNAP y hCAII) para crear sondas dirigidas.
- Experimentos de imágenes in vitro e in vivo en células y organismos vivos para evaluar el rendimiento de la sonda.
Principales resultados:
- Se sintetizó con éxito un nuevo tinte de merocianina libre de carga que exhibe absorción y emisión NIR.
- El cambio de NIR se logró a través de una conformación S-cis diene estable sin precedentes, no una extensión de conjugación π.
- El tinte demostró un comportamiento de conmutación de fluorescencia dependiente de la polaridad y la viscosidad ambientales.
- Las sondas específicas de proteínas mostraron un aumento de la fluorescencia de hasta 300 veces al unirse a las proteínas objetivo (etiqueta SNAP, hCAII).
- Se obtuvo una imagen específica sin lavado de las proteínas diana en células vivas e in vivo con un mínimo de antecedentes.
Conclusiones:
- Una conformación S-cis diene no convencional proporciona una nueva ruta para los tintes fluorescentes NIR.
- El colorante NIR desarrollado sin carga y con conmutación de fluorescencia permite una bioimagen altamente sensible, específica y sin fondo.
- Este trabajo ofrece nuevas estrategias para diseñar sondas fluorescentes NIR avanzadas para diversas aplicaciones biológicas.
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