Summary

Biyolojik Sistemleri Oksijen Görüntüleme Fosforlu Nanoprobes sentezi ve Kalibrasyon

Published: March 03, 2010
doi:

Summary

Biz fosforesans giderici ve biyolojik sistemlerde oksijen görüntüleme için porfirin-tabanlı dendritik nanosensors gözden tasarım ilkeleri oksijen ölçümleri sunuyoruz.

Abstract

Oksijen ölçüm fosforesans su verme [1, 2] tarafından aşağıdaki adımlardan oluşur: 1) prob ilgi orta (örneğin, kan veya interstisyel sıvı) teslim edilir, 2) nesne için uygun dalga boyu ışık ile aydınlatılmış heyecanlandırmak için , üçlü haline prob; 3) yayılan fosforesans toplanan ve zaman ders oksijen konsantrasyonu (veya kısmi basıncı, pO dönüştürülür fosforesans ömrü, verim için analiz<sub> 2</sub>). Prob biyolojik çevre ile etkileşim ve bazı durumlarda ölçüm tamamlanmasının ardından orta atılır) 4. Bu adımların her biri, ölçüm protokolü sadece invaziv bileşeni oluşturan fosforlu probları, moleküler tasarım gereksinimleri dayatır. Burada, biyolojik sistemlerde oksijen ölçümleri için dendritik fosforlu nanosensors tasarım gözden geçirin. Probları Pt veya polietilen glikol (PEG) artıkları ile periferik değiştirilmiş Pd porfirin-tabanlı polyarylglycine (AG) dendrimers oluşur. Etkili iki foton uyarma için, dendrimers Termini (Förster Rezonans Enerji Transferi) FRET uyarma enerji yakalama ve intramoleküler üzerinden probları üçlü çekirdek kanal iki foton anten kromoforlar, değişiklik olabilir. Biz, problar ve mevcut Ayrıntılı kalibrasyon protokolü anahtar photophysical özellikleri açıklanmaktadır.

Protocol

1. Oksijen ölçüm protokolü genel tanımı (Bu bölümde herhangi bir eylem var, ama kağıt geri kalanı anlamak için çok önemlidir. Ses eşliğinde, birkaç Power Point slaytları bir dizi olarak, örneğin, filme olabilir.) 1.1) prob ilgi ortama teslim edilir, örneğin bir hayvanın kan veya interstisyel sıvı enjekte. 1.2) nesne (doku yüzey) prob heyecanlı üçlü haline teşvik etmek için uygun dalga boyu ışık ile ayd…

Acknowledgements

NIH ABD'den EB007279 ve HL081273 hibe desteği minnetle kabul edilmektedir.

Materials

Abbreviation Full name
NMP N-methylpyrrolidinone
TFA trifluoroacetic acid
DIPEA diisopropylethylamine
HBTU 2-(1H-benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate
DMSO dimethylsulfoxide
CDMT CDMT=1-chloro-3,5-dimethoxytriazine
NMM NMM=N-methylmorfoline

Referências

  1. Vanderkooi, J. M., Maniara, G., Green, T. J., Wilson, D. F. An optical method for measurement of dioxygen concentration based on quenching of phosphorescence. J. Biol. Chem. 262, 5476-5482 (1987).
  2. Rumsey, W. L., Vanderkooi, J. M., Wilson, D. F. Imaging of phosphorescence: A novel method for measuring the distribution of oxygen in perfused tissue. Science. 241, 1649-1651 (1988).
  3. Lebedev, A. Y. Dendritic phosphorescent probes for oxygen Imaging in biological systems. Acs Applied Materials and Interfaces. 1, 1292-1304 (2009).
  4. Finikova, O. S., Cheprakov, A. V., Beletskaya, I. P., Carroll, P. J., Vinogradov, S. A. Novel versatile synthesis of substituted tetrabenzoporphyrins. Journal of Organic Chemistry. 69, 522-535 (2004).
  5. Lindsey, J. S., Schreiman, I. C., Hsu, H. C., Kearney, P. C., Marguerettaz, A. M. Rothemund and Adler-Longo Reactions revisited: Synthesis of tetraphenylporphyrins under equilibrium conditions. Journal of Organic Chemistry. 52, 827-836 (1987).
  6. Lebedev, A. Y., Troxler, T., Vinogradov, S. A. Design of metalloporphyrin-based dendritic nanoprobes for two-photon microscopy of oxygen. J. Porphyrins and Phthalocyanines. 12, 1261-1269 (2008).

Play Video

Citar este artigo
Sinks, L. E., Roussakis, E., Esipova, T. V., Vinogradov, S. A. Synthesis and Calibration of Phosphorescent Nanoprobes for Oxygen Imaging in Biological Systems. J. Vis. Exp. (37), e1731, doi:10.3791/1731 (2010).

View Video