在植物细胞中,以氨酸为基础的方的结构-活性关系可用于可辨别的染色和明亮的两光子光生物成像
Nan Zhang1, Haixia Chang1, Rong Miao1
1Key Laboratory of Applied Surface and Colloid Chemistry of Ministry of Education, School of Chemistry and Chemical Engineering, Shaanxi Normal University, Xi'an 710119, P. R. China. liuth121@snnu.edu.cn.
Journal of materials chemistry. B
|May 13, 2024
概括
研究人员开发了用于植物成像的新型正方形染料. 这些两光子激发的光体提供了独特的有机体可视化,有助于研究可持续农业中的植物应激反应.
科学领域:
- * 化学 化学 化学
- * 植物生物学 植物生物学
- * 材料科学 材料科学
背景情况:
- *有机细胞选择性成像对于了解植物对环境压力的生理反应至关重要.
- * 生物应用需要两光子激发的光体,需要低光毒性,高亮度,深度透和可调节的细胞入口.
- *以素为基础的 (SQs) 是这种应用的有希望的候选人.
研究的目的:
- * 合成和表征三种基于氨酸的四角蛋白 (SQs),具有可调节的疏水性到疏水性特性.
- *研究它们的光物理特性,包括两光子吸收 (2PA) 和光发射.
- * 评估它们在植物细胞中进行选择性有机细胞生物成像的潜力.
主要方法:
- *合成了三种基于氨酸的SQs,其中包括修改的终端悬挂组和替代剂.
- * 测量稳定状态吸收和远红发射光谱.
- *确定两个光子吸收 (2PA) 截面 (δ2PA).
- *使用洋表皮细胞模型评估生物染色效率和选择性生物成像.
主要成果:
- * 三个SQ在第一个生物光谱窗口 (750870nm) 中显示2PA.
- *对于水友性SQ3.3,最大的δ2PA在800 nm时为~1220 GM.
- *疏水性SQ1染色了细胞壁,两性SQ2染色了真空体和细胞核,而疏水性SQ3染色了真空体.
- * 在植物根和叶子中观察到可分辨的染色形状.
结论:
- *双光子激发的SQ的结构差异导致了明显的生物成像效率.
- * 新型近红外发射的SQs在生物应用中发挥了多样性的作用,特别是在植物科学中.
- * 这项研究首次证明了在两光子激发的SQ中结构诱导的可视化效率差异.
