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El nuevo tinte fluorescente puede probar útil para los usos biomédicos de la proyección de imagen

Los científicos pueden vigilar procesos biomoleculares en tejido vivo por métodos ópticos no invasores, tales como proyección de imagen de la fluorescencia.

Sin embargo, los tintes fluorescentes usados para ese propósito son a menudo bastante inestables, y el photobleaching, la falta de especificidad, y la farmacinética pobre son entregas periódicas.

Los científicos de los E.E.U.U. han desarrollado una coraza molecular que estabiliza los tintes fluorescentes del infrarrojo cercano y aumenta sus funciones. Su síntesis y caracterización se denuncian en el gorrón Angewandte Chemie.

La fluorescencia bioimaging utiliza a menudo la región liviana del infrarrojo cercano porque esta radiación puede penetrar eficientemente el tejido humano. Los tintes fluorescentes diseñados con este fin tienen generalmente una configuración molecular plana, simétrica, que favorece la amortiguación de la luz del infrarrojo cercano, pero los tintes también necesitan ser solubles en agua y llevar a los grupos funcionales para conjugar con el alcance de las biomoléculas, por ejemplo, de anticuerpos o tumor-atar los péptidos.

Una pieza de esta clase de tintes fluorescentes, llamada las cianinas del heptamethine, o Cy7, está actualmente bajo investigación en usos quirúrgicos.

Sin embargo, las moléculas Cy7 tienen sus desventajas. Su cromóforo de luz-absorción es vulnerable a los radicales del oxígeno, que lleva al blanqueo. Además, las moléculas rígidas planas pueden agregar y obrar recíprocamente no específico con otras biomoléculas, que retrasa su tolerancia de la carrocería.

Para abordar estas entregas, Bradley D. Smith y su grupo en la universidad de Notre Dame, los E.E.U.U., perfeccionaron la estructura química del tinte. Para proteger el cromóforo del heptamethine contra ataque del oxígeno, introdujeron una coraza voluminosa y elegante.

Sujetaron a un grupo aromático abultado encima de la parte central del cromóforo y suministraron a este grupo superior con las armas que blindaban largas que proyectaban sobre ambas caras del cromóforo, como un pájaro que revestía su jerarquía con sus alas.

El tinte resultante, que los científicos llaman “sterically blindó el tinte de cianina del heptamethine” o s775z, era soluble en agua y con tal que fluorescencia estable. La configuración blindada previno la agregación y photobleaching, los autores denunciaron.

El tinte era excepcionalmente estable contra la degradación química y se podía salvar “indefinidamente” en un refrigerador común, los autores escribió.

También realizaron estudios de la proyección de imagen en ratones vivos y encontraron que s775z, en contraste con todo el otro los tintes estudiados, no acumuló en los órganos de la tolerancia de la sangre, pero fueron lavados fuera de la carrocería rápidamente. Por otra parte, una versión cáncer-apuntada de s775z acumulado en un de alto nivel en tumores y se podía visualizar por la proyección de imagen de la fluorescencia de los ratones vivos.

Los autores sugieren que el nuevo tinte de s775z sea útil para una amplia gama de usos biomédicos de la proyección de imagen. Señalan que el cambio de una molécula plana a una configuración que blindaba tridimensional era la llave para hacer esta clase de los tintes del infrarrojo cercano de la fluorescencia más estable y eficiente.

Source:
Journal reference:

Li, H-D., et al. (2020) Sterically Shielded Heptamethine Cyanine Dyes for Bioconjugation and High Performance Near-Infrared Fluorescence Imaging Angewandte Chemie International Edition. doi.org/10.1002/anie.202004449.