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Updated: Jun 6, 2025
09:57
Multiplex Chemical Imaging Based on Broadband Stimulated Raman Scattering Microscopy
Published on: July 25, 2022
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Un enfoque de detección basado en la actividad para el mapeo múltiple de piscinas de cobre lábiles mediante
Yishu Jiang1,2, Elsy El Khoury3, Aidan T Pezacki4,1
1Department of Chemistry, University of California, Berkeley, California 94720, United States.
Journal of the American Chemical Society
|November 25, 2024
Resumen
Este estudio introduce nuevas sondas Raman de cobre (CRP) para la imagen múltiple de las piscinas de cobre lábiles utilizando microscopía de dispersión Raman estimulada (SRS). Estas sondas permiten el monitoreo simultáneo de iones de cobre en sistemas biológicos, avanzando la biología química y la investigación del cáncer.
Área de la Ciencia:
- Biología Química
- Imágenes moleculares
- Espectroscopia
Sus antecedentes:
- Las imágenes de fluorescencia tienen limitaciones en la multiplexación debido a las amplias bandas de emisión.
- La detección basada en la actividad (ABS) con firmas espectrales estrechas ofrece potencial para la multiplexación.
- Los iones de cobre juegan un papel crítico en los procesos biológicos, pero son difíciles de multiplejar en imagen.
Objetivo del estudio:
- Desarrollar un enfoque generalizable para la obtención de imágenes de analito múltiple utilizando dispersión Raman estimulada (SRS) y detección basada en actividad (ABS).
- Crear y validar nuevas sondas Raman de cobre (CRP) para la detección selectiva de diferentes piscinas de cobre.
- Demostrar la aplicación de los PCR para el seguimiento de la dinámica del cobre intracelular y su relación con la biología del cáncer.
Principales métodos:
- Desarrollo de dos sondas Raman de cobre (CRP2181 y CRP2153.2) que utilizan la química del acil imidazol dirigido al cobre (CDAI).
- Síntesis de sondas con etiquetas SRS isotópicas (CN o CN) para firmas espectrales estrechas.
- Aplicación de imágenes de SRS para el monitoreo dúplex de las piscinas labiles Cu ((I) y Cu ((II) en modelos celulares.
Principales resultados:
- Se ha demostrado la detección selectiva y sensible de las piscinas labiles de Cu ((I/II) y Cu ((II) utilizando respectivamente CRP2181 y CRP2153.2.
- Habilitado el monitoreo dúplex de las piscinas de cobre intracelulares lables en diversas condiciones (suplementación, agotamiento, perturbación genética).
- Se han detectado aumentos recíprocos en los grupos de Cu (II) lácteos con disminución de la actividad de NRF2 en modelos de adenocarcinoma pulmonar.
Conclusiones:
- Estableció una base para la obtención de imágenes de analito múltiple utilizando sondas ABS de ancho de banda estrecho con SRS.
- Mostró la utilidad de los CRP para obtener imágenes de las piscinas de cobre en diferentes estados de oxidación dentro de los sistemas biológicos.
- Destacó el potencial de las imágenes moleculares basadas en SRS para identificar alteraciones en los grupos de nutrientes metálicos en el cáncer.
