在生物系统中使用代谢探头进行光学光热红外成像
Sydney O Shuster1, Anna E Curtis1, Caitlin M Davis1
1Department of Chemistry, Yale University, New Haven, Connecticut 06511, United States.
Analytical chemistry
|April 10, 2025
概括
光学光热红外显微镜 (OPTIR) 可实现活细胞和生物的高分辨率成像,克服水背景的限制. 这项研究优化了OPTIR采集模式,并证明了它在研究生物样本中的生物分子过程和药物相互作用方面的多功能性.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 频谱学是一种光谱学.
- 显微镜的使用方法
背景情况:
- 红外光谱识别生物分子,揭示结构和动态.
- 生物应用中的挑战包括空间分辨率低和水干扰.
- 光学光热红外显微镜 (OPTIR) 为高分辨率生物成像提供了一个解决方案.
研究的目的:
- 优化生物样本的OPTIR采集模式.
- 评估OPTIR用于成像活细胞和生物.
- 用OPTIR探索使用红外线活性探针和药物成像的使用.
主要方法:
- 在细胞系 (Huh-7,3T3-L1,U2OS) 和生物体 (大肠杆菌,尾动物,斑马鱼) 上测试了OPTIR.
- 将多频成像与高光谱成像进行比较.
- 研究过的红外活性探针,包括非正规的氨基酸探针.
- 在水性缓冲区和药物成像中展示了实时成像.
主要成果:
- 多频成像提供了与高光谱成像可比的数据,但速度快20倍.
- 光反应性红外探针与OPTIR不兼容.
- 成功成像活细胞和大肠杆菌中的13C葡萄糖代谢.
- 像尼拉提尼布这样的药物中的成像IR活性部分.
结论:
- OPTIR是一种多功能工具,用于对生物系统进行高分辨率,光谱分辨率的成像.
- 多频成像为高频成像提供了一个有效的替代方案.
- OPTIR可以实时监测代谢途径和图像药物相互作用.
