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Protein Dynamics in Living Cells

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Colorantes fluoro-cianos solubles para la visualización de los perfluorocarbonos en los sistemas vivos

Irene Lim1, Antoine Vian2, Heidi L van de Wouw1

  • 1Department of Chemistry and Biochemistry, University of California, Los Angeles, California 90095-1569, United States.

Journal of the American Chemical Society
|August 19, 2020
PubMed
Resumen

Los investigadores desarrollaron nuevos tintes de cianina fluorada desplazados al rojo para rastrear nanoemulsiones de perfluorocarbono en células y tejidos. Estas sondas fluorescentes avanzadas permiten mediciones precisas de las fuerzas mecánicas en los sistemas biológicos.

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Área de la Ciencia:

  • Biología Química
  • La biofísica
  • Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

  • Los perfluorocarbonos (PFC) ofrecen propiedades bioortogonales para crear nano- y microgotas dinámicas dentro de los sistemas biológicos.
  • El monitoreo del comportamiento de las gotas requiere fluoróforos solubles en fluoro compatibles con las técnicas de imagen existentes y los organismos modelo.

Objetivo del estudio:

  • Desarrollar nuevos fluoróforos solubles con desplazamiento al rojo para el seguimiento de nanoemulsiones de PFC.
  • Investigar el impacto de las etiquetas fluoradas en las propiedades fotofísicas del tinte de cianina.
  • Demostrar la utilidad de estos tintes en aplicaciones de imágenes con células vivas e in vivo.

Principales métodos:

  • Síntesis y caracterización fotofísica de los tintes de cianuro fluoro.
  • Evaluación de los efectos de las etiquetas fluoradas en las propiedades espectrales y cuánticas.
  • Aplicación de tintes para el seguimiento de nanoemulsiones de PFC en células de macrófagos.
  • Utilizando tintes para mediciones de fuerza mecánica en esferoides multicelulares y embriones de pez cebra.

Principales resultados:

  • Introducción de los colorantes de cianina fluorosolubles con mayor desplazamiento hacia el rojo hasta la fecha.
  • Compatibilidad demostrada con los marcadores de proteínas fluorescentes estándar.
  • Seguimiento exitoso de nanoemulsiones de perfluorocarbono en las células de los macrófagos.
  • Permitió mediciones de fuerza mecánica precisas en tejidos biológicos complejos.

Conclusiones:

  • Los tintes de cianuro fluoro proporcionan flexibilidad espectral para imágenes multiplexadas.
  • Estos tintes mejoran la precisión en las mediciones de fuerza biológica.
  • Los fluoróforos desarrollados son herramientas valiosas para la investigación bioortogonal en química y biofísica.