Solo se necesitó el reemplazo de un átomo para que los científicos de la Universidad de Rice dieran nuevos poderes a las moléculas fluorescentes biocompatibles.
El laboratorio de arroz del químico Han Xiao informó en el Revista de la Sociedad Americana de Química ha desarrollado un interruptor de un solo átomo para activar y desactivar los tintes fluorescentes utilizados en imágenes biológicas a voluntad.
La técnica permitirá la obtención de imágenes de alta resolución y el seguimiento dinámico de procesos biológicos en células, tejidos y animales vivos.
El laboratorio de Rice desarrolló una sonda mínimamente modificada que puede ser activada por una amplia gama de luz visible. El proceso patentado podría reemplazar los fluoróforos fotoactivables existentes que solo pueden activarse con luz ultravioleta o requieren químicos tóxicos para encender la fluorescencia, características quelimitar su utilidad
Los investigadores aprovecharon un fenómeno conocido como transferencia de electrones fotoinducida PET, que ya se sabía que apagaba las señales fluorescentes.
Pusieron fluoróforos en jaulas de tiocarbonilo, la parte responsable del enfriamiento. Con la síntesis orgánica de un solo paso, reemplazaron un átomo de oxígeno en la jaula con uno de azufre. Eso les permitió inducir el efecto PET para apagar la fluorescencia.
Activar el complejo nuevamente con luz visible cerca de la absorbancia preferida de la molécula fluorescente oxidó la jaula a su vez. Eso eliminó el azufre y lo reemplazó con un átomo de oxígeno, restaurando la fluorescencia.
"Todo lo que se necesita para hacer esto es un poco de química y un paso", dijo Xiao, quien se unió a Rice en 2017 con fondos del Instituto de Investigación y Prevención del Cáncer de Texas CPRIT. "Demostramos en el documento que funcionalo mismo para una gama de tintes fluorescentes. Básicamente, una reacción resuelve muchos problemas "
Los investigadores de todo el mundo usan moléculas fluorescentes para etiquetar y rastrear células o elementos dentro de las células. La activación de las etiquetas con luz visible de baja potencia en lugar de ultravioleta es mucho menos dañina para las células que se estudian, dijo Xiao, y hace que las células vivas se expongan durante mucho tiempo.requerido por imágenes de súper resolución posibles. Experimentos de súper resolución realizados por Theodore Wensel, el Presidente Robert A. Welch en Química en el Baylor College of Medicine, y su equipo confirmaron sus habilidades, dijo.
"Creemos que esta será una muy buena sonda para la obtención de imágenes de células vivas", dijo Xiao. "Las personas también usan colorantes fotoactivables para rastrear la dinámica de las proteínas, para ver dónde y qué tan lejos y qué tan rápido viajan. Nuestro trabajo fuepara proporcionar una manera simple y general de generar este tinte "
Los investigadores descubrieron que su técnica funcionaba en una amplia gama de etiquetas fluorescentes comunes e incluso podían mezclarse para obtener imágenes multicolores de moléculas específicas en una sola célula
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Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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