סינתזה כיול nanoprobes זרחני עבור הדמיה חמצן במערכות ביולוגיות
Summary
אנו מציגים עקרונות של מדידות חמצן על ידי מרווה זרחני ועיצוב סקירה של porphyrin מבוססי nanosensors הדנדריטים הדמיה חמצן במערכות ביולוגיות.
Abstract
מדידת חמצן על ידי מרווה זרחני [1, 2] מורכב מהשלבים הבאים: 1) בדיקה מועבר לתוך המדיום של עניין (למשל דם או נוזל interstitial); 2) את האובייקט מואר עם אור באורך גל מתאים כדי להלהיב בדיקה למצב שלישיה שלה; 3) זרחני הנפלט נאסף, ואת כמובן הזמן שלו הוא ניתח להניב את חייו זרחני, אשר מומר ריכוז החמצן (או הלחץ החלקי, ת.ד.<sub> 2</sub>). החללית אסור באינטראקציה עם הסביבה הביולוגית ובמקרים מסוימים להיות 4) מופרשים מן המדיום עם סיום המדידה. כל אחד משלבים אלה מטילה דרישות על עיצוב המולקולרי של בדיקות זרחני, המהווים מרכיב רק פולשני של פרוטוקול המדידה. כאן אנו סוקרים את העיצוב של nanosensors זרחני הדנדריטים למדידות חמצן במערכות ביולוגיות. הבדיקות כוללות Pt או Pd porphyrin מבוססי polyarylglycine (AG) dendrimers, שונה שולי עם פוליאתילן גליקול (PEG של) שאריות. עבור עירור שני הפוטונים יעיל, טרמיני של dendrimers עשוי להיות שונה עם שני הפוטונים chromophores האנטנה, אשר ללכוד את האנרגיה עירור וערוץ אותו ליבות שלישיה של בדיקות באמצעות intramolecular סריג (פורסטר תהודה העברת אנרגיה). אנו מתארים את המאפיינים photophysical המפתח של בדיקות כיול להציג פרוטוקולים מפורטים.
Protocol
Acknowledgements
תמיכה של מענקים EB007279 ו HL081273 מארה"ב NIH היא הודתה בהכרת תודה.
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).
