Zwei spanische Gesundheitsforschungsinstitute haben eine Fluoreszenzsonde entwickelt, die es ermöglicht, die Funktion und Aktivität von Mitochondrien in lebenden Zellen bei einer Vielzahl von Krankheiten wie Krebs, bestimmten Herzkrankheiten oder Diabetes, aber auch bei Alterungsprozessen zu überwachen. Sie könnte bei der Diagnose der oben genannten Krankheiten oder anderer mitochondrialer Krankheiten genetischen Ursprungs eingesetzt werden.
Detailinformation:
Zwei spanische Forschungseinrichtungen aus dem Gesundheitssektor haben neue Compoundsund deren Verwendung als Fluoreszenzsonden entwickelt. Mitochondrien sind Organellen, die in fast allen eukaryontischen Zellen vorkommen. Die Deregulierung ihrer Dynamik und Funktion wird mitochondrialen genetischen Krankheiten zugeschrieben oder sekundär mit neurodegenerativen, entzündlichen und kardiovaskulären Krankheiten, und sie sind auch ein therapeutisches Ziel für die Krebsbehandlung, wie jüngste Studien zeigen. Fluoreszenzsonden sind dank ihrer hohen Empfindlichkeit, Selektivität und einfachen Anwendung effiziente und vielseitige molekulare Werkzeuge für die Untersuchung biologischer Systeme und liefern vielfältige Informationen in Echtzeit und zerstörungsfrei.
Die entwickelte Fluoreszenzsonde umfasst eine BODIPY-Einheit als hochemittierende und photostabile Fluorophorgruppe und eine L-Carnitin-Einheit (Biotargeting-Gruppe). Dies ist ein minimalistisches molekulares Design, das den Syntheseprozess stark vereinfacht und andere ähnliche Sonden mit abstimmbaren Absorptions- und Emissionsfrequenzen im gesamten sichtbaren Spektrum je nach verwendetem BODIPY liefern kann. Im Gegensatz zu anderen im Handel erhältlichen mitochondrienspezifischen Fluoreszenzfarbstoffen, die durch unspezifische passive Diffusion wirken, wird die neue Sonde aktiv in die mitochondriale Matrix durch einen Membrantransporter transportiert, dessen Mangel oder Fehlfunktion ein genetisches metabolisches Syndrom verursacht, für das diese Sonden einen diagnostischen Test darstellen könnten.
Die Effizienz und Selektivität der Fluoreszenzmarkierung ist unabhängig vom Substitutionsmuster im Chromophor sowie von der getesteten Zelllinie. - Die molekulare Struktur der Sonde ist einfach und modular, was ihre Synthese vereinfacht, die in einem einzigen Schritt aus handelsüblichen BODIPY-Farbstoffen durchgeführt wird. - Die Färbung erfolgt aktiv über einen spezifischen Membrantransporter: die Carnitin/Acylcarnitin-Translokase. Dies ist der erste spezifische Fluoreszenzmarker zur Untersuchung der Funktion dieses Transporters und das erste fluoreszierende Derivat von Carnitin, das für das Bioimaging verwendet wird.
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