Puntos de polímero penetrantes de células emisoras de rojo que exhiben fluorescencia retardada activada térmicamente...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Ciencias de los materiales
• Biología celular

Sus antecedentes:

• La autofluorescencia en muestras biológicas limita la sensibilidad y la resolución en imágenes de fluorescencia.
• Los métodos de imágenes con margen de tiempo existentes a menudo se basan en complejos fosforescentes de metales pesados, lo que genera preocupaciones de toxicidad.
• Desarrollar sondas más seguras y efectivas para la imagen celular es crucial para comprender los procesos biológicos.

Objetivo del estudio:

• Para crear nuevos puntos de polímero de emisión naranja / rojo (Pdots) utilizando fluorescencia retardada activada térmicamente (TADF) para bioimágenes con tiempo limitado.
• Diseñar Pdots inspirados en la proteína TAT del VIH para una penetración celular eficiente y una degradación lisosómica mínima.
• Evaluar el rendimiento de estos Pdots totalmente orgánicos en imágenes celulares, centrándose en la relación señal-fondo y la biocompatibilidad.

Principales métodos:

• Copolímeros de bloque sintetizados con un bloque hidrófilo rico en guanidina y un bloque semiconductor orgánico rígido.
• Pdots fabricados capaces de emitir rayos naranja y rojo a través de TADF.
• Se evaluó la captación celular de Pdot, la viabilidad, el rendimiento cuántico, el blindaje del oxígeno, la colocalización lisosómica y las relaciones de señal a fondo en células fijas.
• Se utilizó la espectroscopia de resolución temporal para analizar las características de la emisión retrasada.

Principales resultados:

• Pdots demostró una entrada celular eficiente en las células HeLa, CHO y HepG2 en 30 minutos.
• Se mantuvo una alta viabilidad celular a concentraciones de Pdot de hasta 25 mg/ l.
• El rendimiento cuántico Pdot alcanzado es de hasta 0,17, con un blindaje efectivo de los emisores TADF contra el apagado del oxígeno.
• Pdots localizados principalmente fuera de los lisosomas, reduciendo la degradación y produciendo altas proporciones de señal a fondo en imágenes de células fijas.
• La emisión retrasada se resolvió con éxito a partir del suero biológico y los tintes fluorescentes secundarios.

Conclusiones:

• Los Pdots TADF totalmente orgánicos representan una alternativa prometedora a las sondas basadas en metales pesados para la bioimagen con tiempo limitado.
• El diseño Pdot facilita la captación celular eficiente y minimiza la degradación lisosómica, mejorando la utilidad de las imágenes.
• Estos Pdots ofrecen una mejor sensibilidad y resolución en aplicaciones de imágenes celulares sin comprometer la viabilidad celular.