Ratiometrische Zwei-Photonen-Sonde für die intrazelluläre Echtzeit pH-Überwachung
November 2021
University of Sydney, Sydney, Australien
Die Entwicklung einer ratiometrischen pH-sensitiven Nanosonde für die Echtzeitüberwachung des intrazellulären pH-Werts in biologischer Umgebung ist von großer Bedeutung für ein besseres Verständnis der Pathogenese von Krankheiten und für die
Entwicklung von Systemen zur intrazellulären Verabreichung von Medikamenten. Die Entwicklung einer solchen Sonde bleibt jedoch eine Herausforderung.
Hier wird über das Design und die Entwicklung einer ratiometrischen Carbon-Dot-Nanosonde auf Zwei-Photonen-Basis berichtet und ihre Fähigkeit zur Überwachung und Quantifizierung des intrazellulären zytoplasmatischen pH-Werts in Echtzeit demonstriert. Die Nanosonde besteht aus einem fluoreszierenden Kohlenstoffpunkt, der mit einem auf den pH-Wert reagierenden Fluorescein Farbstoff (FACD) funktionalisiert ist. Mit steigendem pH-Wert zeigt FACD eine deutliche ratiometrische Veränderung des Emissionsintensitätsverhältnisses, mit Empfindlichkeit über einen breiten pH-Bereich sowohl in extrazellulären als auch in intrazellulären Kompartimenten. FACD ist für humane Fettstammzellen unter experimentellen Bedingungen für die Zellbildgebung nicht toxisch und weist eine bemerkenswerte thermische Stabilität, Photostabilität und die Fähigkeit zur Zwei-Photonen-Anregung im nahen Infrarot auf. Mit Hilfe der Echtzeit-Zweikanal-Zweiphotonen-Konfokalmikroskopie wird das große Potenzial von FACD als effiziente Nanosonde mit hoher Genauigkeit für die intrazellulären pH-Messung in lebenden Fettstammzellen, die entweder auf Zellkulturschalen oder auf einem 3D-gedruckten bioaktiven Gerüst ausgesät wurden, gezeigt.
Two-photon ratiometric carbon dot-based probe for real-time intracellular pH monitoring in 3D environment
Hala Zreiqat, Pooria Lesani
Eingestellt am: 15.12.2022
[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894721052426?via%3Dihub[2] https://www.bionity.com/en/news/1173963/spoiled-oranges-shine-light-on-malignant-cells.html
