刺激されたラマン散布によるラビル銅の多重マッピングに対する活動ベースのセンシングアプローチ

科学分野:

• 化学生物学
• 分子イメージング
• スペクトロスコーピー

背景:

• 光成像は,広範囲の放射波帯のため,マルチプレキシングに制限があります.
• 狭いスペクトルサインを持つアクティビティベースのセンシング (ABS) は,マルチプレキシングの可能性を提供します.
• 銅イオンは生物学的過程で重要な役割を果たしますが,イメージ複合は困難です.

研究 の 目的:

• 刺激されたラーマン散布 (SRS) と活動ベースのセンシング (ABS) を使用したマルチプレックス分析成像のための一般化可能なアプローチを開発する.
• 異なる銅のプールを選択的に検出するための新しい銅ラーマン探査機 (CRP) を作成し,検証する.
• 細胞内銅の動態と癌の生物学との関連をモニタリングするためのCRPの適用を実証する.

主な方法:

• 銅指向アチルイミダゾール (CDAI) の化学を用いた2つの銅ラーマン探査機 (CRP2181とCRP2153.2) の開発
• 狭いスペクトルシグネチャのための同位体SRSタグ (¹³CNまたは¹³C¹⁵N) の探査機の合成.
• SRSイメージングの適用は,細胞モデルにおける不安定なCu (I) とCu (II) プールのデュプレックスモニタリングのためである.

主要な成果:

• CRP2181とCRP2153.2を用いて,不安定なCu (I/II) とCu (II) のプールの選択的および敏感な検出が実証された.
• 様々な条件下 (補充,枯渇,遺伝的混乱) で細胞内不活性銅の複合モニタリングを可能にします.
• 肺アデノカルシノーマのモデルにおけるNRF2活性低下による,不活性Cu (II) プールの相互増加が明らかにされた.

結論:

• SRSで狭帯域幅のABSプローブを使用してマルチプレックス分析画像の基礎を確立しました.
• 生物学的システム内の異なる酸化状態の銅プールを画像化するためのCRPの有用性を示した.
• 癌における金属栄養素プールの変化を特定するためのSRSベースの分子イメージングの可能性を強調した.