09 Jul Fluoreszenz aus dem Baukasten
Fast zweihundert Jahre nach der Entdeckung, dass das Alkaloid Chinin unter UV-Licht fluoresziert, ist der Einsatz fluoreszierender Moleküle für viele Bereiche unentbehrlich geworden. Die Fluoreszenzmikroskopie hat revolutioniert, wie wir biologische Funktionen untersuchen und verstehen können, weil Strukturen und Dynamiken innerhalb von Geweben, Zellen und Organellen erstmals visualisiert werden konnten. Das Design und die Synthese vielseitiger fluoreszierender Moleküle mit geringem Gewicht und die Fortschritte in der Fluoreszenzmikroskopie sind dabei eng gekoppelt. Die ständige Suche nach neuen Fluorophor-Familien mit ergänzenden Eigenschaften bleibt ein wichtiges Ziel. Fluoreszierende Moleküle können Gewebe und Zellen sichtbar machen und sind daher in der Medizin und Pharmazie unverzichtbar. Ein Team von Forschenden von der Technischen Universität Wien und der MedUni Wien hat eine Reihe neuartiger fluoreszierender Moleküle entwickelt. Diese können in einem einzigen Schritt über ein Lego-ähnliches modulares System einfach hergestellt werden und leuchten in allen Farben des Regenbogens.
Fluoreszenzmolelüle einfach zusammengebaut
Die neue Molekülklasse fluoreszierender Substanzen sind die sogenannten PyrAt-Verbindungen. Die Entdeckung, der ein Imidazo[1,2-a]pyridinium-Triflat zugrunde liegt, hat laut den Forschenden das Potenzial, die Bildgebung zu revolutionieren. Der Clou: Diese neue Klasse von Molekülen kann in einem einzigen Schritt über einen Lego-ähnlichen – also höchst modularen – Ansatz aus leicht zugänglichen Materialien synthetisiert werden. Schlüsselmerkmale der PyrAt-Verbindungen sind unter anderem die große Auswahl an unterschiedlichen Farben, die mit ihnen möglich sind. Die Emission mancher PyrAt-Verbindungen im Nahinfrarotbereich bei Wellenlängen bis zu 720 nm bietet damit neue Perspektiven für die Erforschung der Lebendzellen-Bildgebung.
Hauptanwendung in der Lebendzell-Mikroskopie
Dem Team von Letizia González von der Universität Wien ist es durch computergestützte Berechnungen gelungen, die Wellenlängen des von den PyrAt-Verbindungen emittierten Lichts vorherzusagen. Die Kompatibilität mit lebenden Zellen untersuchte Harald Sitte von der MedUni Wien. Sein Team wies deren Wirksamkeit nach und zeigte ihre Navigationsfähigkeit innerhalb der zellulären Landschaft, was laut den Forschenden das Potenzial für beispiellose Einblicke in zelluläre Funktionen birgt.
Originalpublikation:
[Iakovos Saridakis, Margaux Riomet, Oliver J. V. Belleza, Guilhem Coussanes, Nadja K. Singer, Nina Kastner, Yi Xiao, Elliot Smith, Veronica Tona, Aurélien de la Torre, Eric F. Lopes, Pedro A. Sánchez-Murcia, Leticia González, Harald H. Sitte, und Nuno Maulide. PyrAtes: Modular Organic Salts with Large Stokes Shifts for Fluorescence Microscopy. DOI: 10.1002/anie.202318127. https://doi.org/10.1002/anie.202318127]
Quelle und Bild: www.tuwien.at
