2X-rodamina: un andamio brillante y fluorogénico para el desarrollo de indicadores quimiogenéticos en el infrarrojo...

Área de la Ciencia:

• Biología Química
• Imágenes moleculares
• Biotecnología

Sus antecedentes:

• La fusión quimiogenética de tintes sintéticos con etiquetas de proteínas es prometedora para las imágenes in vivo.
• La disponibilidad limitada de tintes fluorogénicos brillantes en la ventana del infrarrojo cercano (NIR) (700-1700 nm) dificulta el progreso.
• Los tintes fluorogénicos NIR existentes tienen limitaciones en el brillo y la longitud de onda operativa.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo andamio brillante para tintes fluorogénicos del infrarrojo cercano (NIR) que funcionen más allá de los 1000 nm.
• Crear variantes excitadas por NIR compatibles con células vivas y con mayor fluorogenicidad para aplicaciones in vivo.
• Para demostrar la utilidad de estos nuevos tintes en imágenes dinámicas y de tejido profundo.

Principales métodos:

• Diseñado y sintetizado 2X-rodamina (2XR), un nuevo andamio con un esqueleto π rigidificado y puentes atómicos duales.
• Utilizó un mecanismo fluorogénico basado en espiro para la activación del tinte.
• Desarrolló una variante 2XR (2XR715-HTL) como un ligando fluorogénico NIR para la proteína HaloTag.

Principales resultados:

• Los tintes 2XR exhiben una fuerte fluorogenicidad más allá de 1000 nm con un alto rendimiento cuántico (ΦF = 0,11) y brillo.
• Se ha demostrado un rendimiento superior en comparación con los tintes de rodamina con núcleo de óxido de fosfina y núcleo de sulfona existentes.
• Mostró imágenes dinámicas de velocidad de video y imágenes moleculares dirigidas a tejidos profundos in vivo.
• Ha permitido con éxito la detección de calcio codificado genéticamente por NIR y el etiquetado quimiogenético in vivo más allá de 1000 nm utilizando 2XR715-HTL.

Conclusiones:

• El nuevo andamio 2X-rodamina (2XR) amplía significativamente la biblioteca de herramientas fluorogénicas NIR.
• Este avance permite imágenes y detecciones in vivo más brillantes y efectivas a través de enfoques quimiogenéticos.
• Abre el camino para nuevas aplicaciones en investigación biológica y diagnóstico médico que requieren visualización de tejidos profundos.