在心肌细胞中使用三重状态灭器稳定罗达胺扩展电压成像
Kayli N Martinez1, Nels C Gerstner1, Samantha J Yang1
1Department of Chemistry, University of California, Berkeley, Berkeley, CA 94720-1460, USA.
Bioorganic & medicinal chemistry letters
|June 6, 2024
概括
研究人员开发了用于心脏电生理学的自愈电压敏感染料. 这些新的染料使用三重状态灭器 (TSQs) 显著降低光毒性,并改善人类诱导的多能干细胞衍生心肌细胞 (hiPSC-CMs) 的光稳定性.
科学领域:
- 心血管研究研究心血管研究
- 生物光子学 生物光子学
- 细胞成像 细胞成像
背景情况:
- 心脏电生理学的电压成像对于理解心脏功能至关重要.
- 电压敏感染料为补丁电生理学提供了替代方案.
- 电压敏感染料的光毒性限制了成像的持续时间和样品的活力.
研究的目的:
- 开发具有降低光毒性和提高光稳定性的新型电压敏感染料.
- 调查三重状态火器 (TSQs) 在减轻光毒性的有效性.
- 为了使人类诱导多能干细胞衍生心肌细胞 (hiPSC-CMs) 的长期电压成像.
主要方法:
- 结合了TSQ的环氧甲 (COT) 到深红色的罗达胺 (Si-rhodamine) 染料.
- 在hiPSC-CMs中评估光稳定性和光毒性.
- 分析降低光毒性的机制,包括单次氧气生产和膜负荷.
主要成果:
- 与未经修改的染料相比,COT结合的Si-rhodamines表现出增强的光稳定性和减少的光毒性.
- 对hiPSC-CMs的持续照明成像时间延长至30分钟.
- 光毒性降低归因于单片氧生成减少和较低的细胞膜负荷.
结论:
- TSQ稳定电压染剂,特别是COT结合的Si-rhodamines,代表了心脏电压成像的重大进步.
- 这些改进的染料促进了hiPSC-CMs的延长,高保真成像,这对于疾病建模和药物查至关重要.
- 进一步开发TSQ修饰染料有望在细胞电生理学中得到更广泛的应用.
