Síntese e calibração de nanossondas Phosphorescent for Imaging Oxigênio em Sistemas Biológicos
Summary
Apresentamos os princípios de medições de oxigênio por quenching fosforescência e da revisão do projeto porfirina baseado nanosensores dendríticas para geração de imagens de oxigênio em sistemas biológicos.
Abstract
Medição de oxigênio por quenching fosforescência [1, 2] consiste das seguintes etapas: 1) a sonda seja entregue para o meio de interesse (por exemplo, sangue ou líquido intersticial), 2) o objeto é iluminado com luz de comprimento de onda adequado a fim de excitar a sonda em seu estado triplet, 3) a fosforescência emitido é coletado, e respectiva evolução no tempo é analisado para produzir o tempo de vida de fosforescência, que é convertido para a concentração de oxigênio (ou pressão parcial, pO<sub> 2</sub>). A sonda não deve interagir com o ambiente biológico e em alguns casos a ser 4) excretado do meio após a conclusão da medição. Cada uma dessas etapas impõe exigências de projeto molecular das sondas fosforescentes, que constituem o único componente invasivo do protocolo de medição. Aqui nós revemos o projeto de dendríticas nanosensores fosforescente para medições de oxigênio em sistemas biológicos. As sondas consistem em Pt ou Pd porfirina baseado polyarylglycine (AG) dendrímeros, modificado perifericamente com polietileno glicol (PEG de) resíduos. Para a excitação de dois fótons eficaz, términos do dendrímeros podem ser modificados com dois fótons cromóforos antena, que captam a energia de excitação e canalizá-los para os núcleos triplet das sondas via intramolecular FRET (Förster Resonance Energy Transfer). Descrevemos as propriedades fotofísicas chave das sondas e apresentar protocolos de calibração detalhado.
Protocol
Acknowledgements
Apoio da EB007279 subvenções e HL081273 dos EUA NIH é reconhecido agradecimento.
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).
