Los científicos pueden monitorear los procesos biomoleculares en el tejido vivo mediante métodos ópticos no invasivos, como las imágenes de fluorescencia. Sin embargo, los tintes fluorescentes utilizados para ese fin son a menudo bastante inestables, y el foto-blanqueo, la falta de especificidad y la farmacocinética deficiente son problemas recurrentes.han desarrollado un escudo molecular que estabiliza los tintes fluorescentes del infrarrojo cercano y mejora su funcionalidad. Su síntesis y caracterización se informan en la revista Angewandte Chemie .
La bioimagen de fluorescencia a menudo usa la región de luz infrarroja cercana porque esta radiación puede penetrar eficientemente el tejido humano. Los tintes fluorescentes diseñados para este propósito generalmente tienen una arquitectura molecular plana y simétrica, que favorece la absorción de la luz infrarroja cercana, pero los colorantes también necesitanpara ser soluble en agua y portar grupos funcionales para conjugar con biomoléculas dirigidas, por ejemplo, anticuerpos o péptidos que se unen a tumores. Un miembro de esta clase de colorantes fluorescentes, llamados heptametinas cianinas, o Cy7, está actualmente bajo investigación en aplicaciones quirúrgicas.
Sin embargo, las moléculas Cy7 tienen sus inconvenientes. Su cromóforo que absorbe la luz es vulnerable a los radicales de oxígeno, lo que conduce al blanqueamiento. Además, las moléculas rígidas planas pueden agregarse e interactuar inespecíficamente con otras biomoléculas, lo que ralentiza su eliminación de lacuerpo.
Para abordar estos problemas, Bradley D. Smith y su grupo de la Universidad de Notre Dame, EE. UU., Mejoraron la estructura química del tinte. Para proteger el cromóforo heptametino del ataque de oxígeno, introdujeron un escudo voluminoso e inteligente.un voluminoso grupo aromático en la parte central del cromóforo y dotó a este grupo superior de largos brazos protectores que se proyectaban sobre ambas caras del cromóforo, como un pájaro que cubre su nido con sus alas.
El colorante resultante, que los científicos llaman "colorante heptametino cianina protegido estéricamente" o s775z, era soluble en agua y proporcionaba fluorescencia estable. La arquitectura blindada evitó la agregación y el foto-blanqueo, informaron los autores. El colorante fue excepcionalmente estable contra la degradación química y podríaalmacenarse "indefinidamente" en un refrigerador común, escribieron los autores.
También realizaron estudios de imágenes en ratones vivos y descubrieron que s775z, en contraste con todos los otros colorantes estudiados, no se acumulaba en los órganos de depuración de la sangre, sino que se eliminaba rápidamente del cuerpo. Además, una versión de s775z dirigida al cánceracumulado a un alto nivel en tumores y podría visualizarse mediante imágenes de fluorescencia de los ratones vivos.
Los autores sugieren que el nuevo tinte s775z será útil para una amplia gama de aplicaciones de imágenes biomédicas. Señalan que el cambio de una molécula plana a una arquitectura de blindaje tridimensional fue la clave para hacer esta clase de infrarrojo cercanotintes fluorescentes más estables y eficientes.
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Materiales proporcionado por Wiley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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