Colorantes fluorescentes fotoactivados con grupos de enjaulado hidrófilo y su uso en la nanoscopia multicolor

Área de la Ciencia:

• Biología Química
• Microscopía
• La biofotónica

Sus antecedentes:

• El desarrollo de nuevas sondas fluorescentes es crucial para el avance de la microscopía de súper resolución.
• Las sondas existentes pueden sufrir una solubilidad limitada en agua o fotoactivación no deseada.
• Necesidad de tintes fotoactivados con alta especificidad y compatibilidad con imágenes de células vivas.

Objetivo del estudio:

• Introducir una nueva serie de tintes fluorescentes con grupos de enjaulado de carbamato hidrófilo.
• Para demostrar su rápida fotoactivación bajo luz UV y resistencia a la activación espuria de dos fotones.
• Para validar su utilidad en imágenes de súper resolución multicolor y localización precisa de una sola molécula.

Principales métodos:

• Síntesis de nuevos tintes fluorescentes con grupos de enjaulado de carbamato hidrófilo.
• Experimentos de fotoactivación con luz UV (≤ 400 nm) y luz visible/infrarroja de alta intensidad.
• Evaluación de la solubilidad en agua y conversión en fluoróforos de superresolución y compatibles con células vivas.
• Aplicación en la nanoscopia de agotamiento de emisión estimulada multicolor (STED).
• Localización de un solo fluoróforo utilizando las técnicas de ELectric D (MINSTED) y MINFLUX de espectro mínimo.

Principales resultados:

• Los tintes propuestos presentan una fotoactivación rápida bajo la irradiación UV.
• No se observó activación espuria de dos fotones con luz visible o infrarroja de alta intensidad.
• Los tintes enjaulados demuestran una alta solubilidad en agua y se convierten en fluoróforos de superresolución validados.
• Adquisición exitosa de imágenes de hasta seis colores utilizando la nanoscopia STED.
• Se logró una localización precisa de los fluoróforos individuales con una desviación estándar de < 3 nm utilizando MINSTED y MINFLUX.

Conclusiones:

• Los tintes fluorescentes desarrollados ofrecen una plataforma robusta para la microscopía óptica avanzada.
• Sus propiedades específicas de fotoactivación y alta solubilidad en agua mejoran las capacidades de imagen de células vivas.
• Estos tintes son adecuados para imágenes de súper resolución multicolor y técnicas de localización de una sola molécula de alta precisión.