Plataforma molecular de polimeteno para sondas fluorescentes raciométricas en la segunda ventana del infrarrojo...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Imágenes moleculares
• Química orgánica

Sus antecedentes:

• La visualización precisa de las biomoléculas del tejido profundo in vivo es crucial para comprender los procesos fisiopatológicos.
• Las sondas fluorescentes moleculares existentes carecen de estrategias efectivas de modulación de la fluorescencia para la segunda ventana del infrarrojo cercano (NIR-II).
• Las sondas ratiométricas con autocalibración ofrecen biosensores confiables, pero son difíciles de desarrollar para aplicaciones NIR-II.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una nueva plataforma molecular para crear sondas fluorescentes ratiométricas que funcionen en la ventana NIR-II.
• Diseñar sondas específicas para la detección de enzimas y especies reactivas de oxígeno (ROS) in vivo.
• Establecer una estrategia de modulación de fluorescencia para mejorar la biosensorización NIR-II.

Principales métodos:

• Sintetizó una nueva plataforma molecular, Py-2, mediante la integración de andamio de rodamina 6G y polimetina.
• Investigó las propiedades de emisión de fluorescencia de Py-2, observando un desplazamiento hacia el azul tras la acilación.
• Se han construido dos sondas NIR-II ratiométricas, Rap-N y Rap-R, basadas en la plataforma Py-2 para la detección de analitos específicos.

Principales resultados:

• La plataforma Py-2 exhibió una emisión máxima a 1010 nm, cambiando a 945 nm después de la acilación, lo que demuestra una modulación de fluorescencia viable.
• Se han desarrollado y validado con éxito las sondas Rap-N y Rap-R para la detección in vitro y in vivo de la nitrorreductaza y de los ROS, respectivamente.
• Se ha logrado la detección ratiométrica en la ventana NIR-II, lo que indica la posibilidad de autocalibración y biosensores fiables.

Conclusiones:

• Se presentó una nueva plataforma molecular (Py-2) y una estrategia para el desarrollo de sondas fluorescentes ratiométricas NIR-II.
• Se ha demostrado la aplicación exitosa de estas sondas para la detección in vivo de biomarcadores específicos.
• Este trabajo abre nuevas vías para imágenes moleculares avanzadas y diagnósticos en tejidos profundos.