結合光と刺激されたラーマン散射顕微鏡によるミトコンドリア画像撮影
Xuesong Li1, Meijuan Jiang1, Jacky W Y Lam1
1Department of Electronic and Computer Engineering, ‡Center of Systems Biology and Human Health, School of Science, and Institute for Advanced Study, and §Department of Chemistry, Hong Kong Branch of the Chinese National Engineering Research Center for Tissue Restoration and Reconstruction, and Division of Biomedical Engineering, Hong Kong University of Science and Technology , Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong China.
Journal of the American Chemical Society
|November 8, 2017
まとめ
研究者は,AIE-SRS-Mitoという新しい探査機を開発し,生細胞のミトコンドリアの二重光と刺激されたラーマン散射 (SRS) 画像を作成しました. このプローブは細胞内プローブ濃度の 非侵襲的な定量測定を可能にし,薬の開発と診断を進める.
科学分野:
- バイオメディカルイメージング
- 化学生物学
- 分子探査機
背景:
- 定量的生物分布は薬の開発と診断/治療プロセスのモニタリングに不可欠です.
- 既存のイメージング技術は,細胞内測定の精度や特異性を欠いていることが多い.
- 集積誘発放射 (AIE) 探査機は独特の光学特性を有しているが,in vivoでは正確な定量化が必要である.
研究 の 目的:
- 生体細胞のミトコンドリアのための新しい二重モード (光とSRS) イメージングプローブ,AIE-SRS-Mitoを開発し,特徴づけること.
- AIE分子の細胞内濃度を非侵襲的に定量化するための方法を確立する.
- 生物学的システム内の光探査機の定量分析のためのSRS顕微鏡の有用性を実証する.
主な方法:
- 強化されたアルキンラマンピークを持つAIE-SRS-Mito探査機の合成と特徴付け.
- オーダーメイドの顕微鏡システムを使用して,二重モード光 (FL) と刺激されたラーマン散乱 (SRS) のイメージング.
- SRS信号の線形性に基づいたプローブ生物分布と細胞内濃度の定量分析.
主要な成果:
- AIE-SRS-Mitoはミトコンドリアを選択的に標的にし,2つのモードのイメージング能力を発揮します.
- 探査機のSRS検出限界は8.5μMと決定された.
- AIE- SRS- Mitoの細胞内ミトコンドリア濃度は2. 0mMを超え,非侵襲的に測定したインキュベーションレベルより100倍以上増加しました.
- FLとSRSの信号は正の相関を示し,細胞内のAIE探査機の非消火性を確認した.
結論:
- この研究は,細胞内AIE分子の濃度を初めて非侵襲的に直接測定したものです.
- SRS顕微鏡は,生物系における光探査機の定量的な特徴づけのための強力なツールとして検証されています.
- 開発されたAIE-SRS-Mito探査機とFL-SRS双モードイメージングアプローチは,薬物開発と生物学的研究を進めるための大きな可能性を秘めています.
