التوليف ومعايرة Nanoprobes الفسفورية للتصوير الأوكسجين في النظم البيولوجية
Summary
نقدم مبادئ قياس الأوكسجين التي تروي تفسفر والتصميم استعراض البورفيرين المستندة nanosensors شجيري للتصوير الأوكسجين في النظم البيولوجية.
Abstract
قياس الأوكسجين التي تروي تفسفر [1 ، 2] يتكون من الخطوات التالية : 1) يتم تسليم التحقيق في تهم المتوسطة (مثل الدم أو السائل الخلالي) ؛ 2) هو الكائن مضاءة بنور الطول الموجي المناسب من أجل إثارة التحقيق في حالة الثلاثي والخمسين ؛ 3) يتم جمع تفسفر المنبعثة ، ويتم تحليل مسارها الوقت لتعطي عمر تفسفر ، والتي يتم تحويلها إلى تركيز الأوكسجين (أو الضغط الجزئي ، ص.<sub> 2</sub>). يجب أن التحقيق لا تتفاعل مع البيئة البيولوجية ، وفي بعض الحالات أن تكون 4) تفرز من المتوسط لدى اكتمال القياس. كل من هذه الخطوات يفرض شروطا على تصميم الجزيئي للتحقيقات الفسفورية ، التي تشكل العنصر الوحيد الغازية في بروتوكول القياس. هنا نستعرض تصميم nanosensors الفسفورية شجيري لقياس الأوكسجين في النظم البيولوجية. تحقيقات تتألف من حزب العمال أو البالاديوم البورفيرين المستندة polyarylglycine (AG) dendrimers ، تعديل محيطيا مع البولي ايثيلين جلايكول (PEG ل) البقايا. عن الإثارة اثنين الفوتون فعالة ، قد يتم تعديلها من مصطلحات dendrimers مع اثنين من الفوتون chromophores الهوائي ، الذي التقاط طاقة الإثارة وتوجيهها إلى النوى الثلاثي للتحقيقات عبر ضمجزيئي عامل ضمن الجزيئ الحنق (فورستر نقل الطاقة الرنين). نحن تصف الخصائص الرئيسية photophysical من التحقيقات وتقديم بروتوكولات المعايرة مفصلة.
Protocol
Acknowledgements
مع التقدير والإمتنان الدعم من المنح وEB007279 HL081273 من المعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة.
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 |
References
- 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).
- 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).
- Lebedev, A. Y. Dendritic phosphorescent probes for oxygen Imaging in biological systems. Acs Applied Materials and Interfaces. 1, 1292-1304 (2009).
- 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).
- 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).
- 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).
