远红色光探针用于监测光动力疗法期间的单片氧
Sooyeon Kim1, Takashi Tachikawa, Mamoru Fujitsuka
1The Institute of Scientific and Industrial Research (SANKEN), Osaka University , Mihogaoka 8-1, Osaka, Ibaraki 567-0047, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|July 31, 2014
概括
研究人员开发了Si-DMA,一种新型的远红色光探针,用于在光动力学治疗 (PDT) 期间可视化细胞中的单片氧 ((1) O2). 这个探测器使得 (1) O2 的高分辨率成像成为可能,这对于理解 PDT 至关重要.
科学领域:
- 生物医学光学 生物医学光学
- 光动力学疗法 光动力学疗法
- 反应性氧物种成像成像 反应性氧物种成像
背景情况:
- 单点氧 ((1) O2) 对于光动力学治疗 (PDT) 的细胞杀伤作用至关重要.
- 现有的监测 (1) O2 的方法,如光学,缺乏用于亚细胞成像的灵敏度.
- 需要先进的探针来可视化PDT期间细胞内1O2动态.
研究的目的:
- 开发和描述一种新的远红色光探测器Si-DMA,用于敏感和选择性成像细胞内 (1) O2.2.
- 为了证明Si-DMA在PDT期间可视化 (1) O2生成在线粒体中的实用性.
- 根据光敏剂的定位和类型,研究影响Si-DMA对 (1) O2反应的因素.
主要方法:
- 合成Si-DMA,一个探针结合-罗达胺和炭部分.
- 对Si-DMA对 (1) O2 (17倍增加) 的光反应的评估.
- 评估Si-DMA的光稳定性 (ΦΔ < 0.02) 和线粒体局部化.
- 在体外实验中使用不同的光敏感剂 (PS) 来测试Si-DMA在1O2检测中的选择性.
主要成果:
- 在与 (1) O2.2.反应时,Si-DMA表现出显著的17倍光增强.
- 该探测器表现出极好的光稳定性,并选择性地定位在线粒体中.
- Si-DMA成功地可视化了由线粒体光敏化剂 (5-氨基诺氨酸衍生的原氨酸IX) 生成的 (1) O2.
- 探测器显示有选择性,不响应来自其他光敏感剂类型或局部的 (1) O2,这归因于有限的 (1) O2 扩散距离 (~300 nm).
结论:
- Si-DMA是一种高效的远红色光探针,用于在PDT期间对线粒体 (1) O2进行成像.
- 探测器的选择性允许在亚细胞水平上详细地绘制 (1) O2生成的空间地图.
- 这项工作为PDT和ROS生物学的基础研究提供了一个新的工具.
