Dímetros fluorogénicos como sondas conmutables brillantes para imágenes mejoradas de superresolución de membranas...

Área de la Ciencia:

• La biofísica
• Biología celular
• Microscopía

Sus antecedentes:

• Las imágenes de fluorescencia de súper resolución, particularmente la microscopía de localización de molécula única (SMLM), requieren tintes brillantes y conmutables para una precisión nanométrica.
• La rápida difusión de las sondas en las membranas plasmáticas celulares limita la resolución espacial y temporal en SMLM.
• Las sondas fluorescentes actuales se enfrentan a limitaciones en el brillo y la difusión de la sonda de membrana.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar nuevas sondas con capacidad de encendido/apagado para SMLM que superen las limitaciones de los tintes actuales.
• Mejorar el brillo y reducir la tasa de difusión de las sondas para mejorar el rendimiento SMLM.
• Para permitir la visualización de procesos celulares dinámicos en la nanoescala.

Principales métodos:

• Dímeres fluorogénicos diseñados de tintes de cianina brillante con anclajes de membrana de baja afinidad para SMLM (acumulación de puntos para imágenes en topografía a nanoescala, PAINT).
• Incorpora un grupo cargado en el enlace para acelerar la conmutación de la sonda y reducir la afinidad de la membrana.
• Validación del concepto utilizando sondas de cianino 3 y 5 en experimentos de SMLM con células vivas.

Principales resultados:

• Las nuevas sondas mostraron un brillo más alto y una difusión aproximadamente 10 veces más lenta en comparación con las sondas de referencia (Nile Red, DiD).
• Se logró un aumento de más de 3 veces en la precisión de localización axial, alcanzando los 31 nm.
• Permitió una observación sin precedentes de protuberancias fibrosas a nanoescala en membranas plasmáticas de células vivas con una resolución de tiempo de 40 s.

Conclusiones:

• Las sondas de dímeros fluorogénicos mejoran significativamente la microscopía de fluorescencia de superresolución al superar los límites de brillo de un solo colorante y reducir la difusión de la sonda.
• Las sondas desarrolladas permiten una mejor visualización de estructuras celulares dinámicas con alta resolución espacial y temporal.
• Este enfoque abre nuevas vías para la imagen avanzada de células vivas y la comprensión de la dinámica celular a nanoescala.