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- Mesure cérébrale oxygénation sanguine à base d'oxygène-dépendant trempe de phosphorescence
- Synthèse et d'étalonnage des nanosondes phosphorescent pour l'imagerie oxygène dans les systèmes biologiques
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Articles by Emmanuel Roussakis in JoVE
JoVE Neuroscience
Mesure cérébrale oxygénation sanguine à base d'oxygène-dépendant trempe de phosphorescence
1Optics Division, Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging, Department of Radiology, Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School, 2Department of Biochemistry and Biophysics, University of Pennsylvania, 3Neuroprotection Research Laboratory, Departments of Radiology and Neurology, Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School, 4Departments of Neurosciences and Radiology, University of California
Nous présentons une procédure expérimentale pour mesurer la pression partielle d'oxygène (pO2) dans le système vasculaire cérébrale à base d'oxygène-dépendant trempe de phosphorescence. La préparation des animaux et des procédures d'imagerie ont été décrites pour les deux grand champ de vue CCD à base d'imagerie de pO2 chez le rat et l'imagerie 2-photons d'excitation basée sur pO2 chez la souris.
JoVE General
Synthèse et d'étalonnage des nanosondes phosphorescent pour l'imagerie oxygène dans les systèmes biologiques
Department of Biochemistry and Biophysics, University of Pennsylvania
Nous présentons les principes de mesures d'oxygène par trempe phosphorescence et la conception de la révision à base de porphyrine nanocapteurs dendritiques pour l'imagerie d'oxygène dans les systèmes biologiques.
Other articles by Emmanuel Roussakis on PubMed
ICPBC Et ICPBC-C12 : Deux Nouveau Rouge émettant, Fluorescent Ca2 + Indicateurs Excités Par La Lumière Visible
Ca(2+) deux nouveaux, visible et excités et émettant des rouge fluorescents indicateurs ont été synthétisés et les profils spectraux de leur libre et un Ca(2+) lié aux formes ont été étudiés. Les propriétés fluorescentes de ces sondes sont en raison de la conjugaison étendue de la chromeno [3', 2': 3, 4] pyrido [1, 2 a] [1,3] chromophore benzimidazole incorporé dans leur BAPTA-type, Ca(2+) structure de chélation. Les composés, à savoir ICPBC et son analogue N-dodécyl C12-ICPBC pièce Ca(2+) constantes de dissociation de 7,7 et 18,0 microM, respectivement. Les spectres de fluorescence des sondes ont montré un net changement dans les maxima de longueur d'onde d'excitation lors de la liaison Ca(2+) avec un grand Stokes décaler et changements dans l'intensité de la fluorescence, indiquant leur utilisation potentielle comme indicateurs de Ca(2+). La capacité de ICPBC à retracer des pics élevés de calcium a été testée dans la lignée humaine HepG2 avec des résultats positifs.
La Quercétine Présente Une Fluorescence Spécifique Dans Le Milieu Cellulaire : Un Outil Précieux Pour L'étude De Sa Distribution Intracellulaire
L'élaboration de nouvelles techniques pour le suivi des flavonoïdes intracellulaire serait élucider l'absorption et la biodisponibilité des composés et aider les approches moléculaires et pharmacologiques, car ils sont des candidats prometteurs pour le développement de médicaments. Cette étude a exploité les propriétés de la quercétine (3, 3', 4', 5, 7-pentahydroxyflavone), dans des concentrations élevées dans la majorité des plantes comestibles. Grâce à l'utilisation des UV-vis spectroscopie microscopie confocale et HPLC-ESI-MS, quercétine native, physiologiquement aux concentrations, s'est avérée présentent une fluorescence spécifique (488 nmex/500-540 MNLEM) sur l'internalisation. Ce déplacement de fluorescence est due à une liaison non covalente de cibles intracellulaires (probablement des protéines) et compatible avec les paramètres appliqués en microscopie confocale. Cette propriété fournit une technique alternative valable et sélective pour la quercétine traçant dans les systèmes cellulaires, permettant l'évaluation quantitative de son transit pharmacologiquement aux concentrations et à la validation d'un certain nombre de fonctions moléculaires déjà décrites.
ICPBCZin : Un Rouge émettant Ratiométrique Indicateur Fluorescent Avec Nanomolaires Affinité Pour Les Ions Zn2 +
On a synthétisé un nouvel Zn2 + indicateur fluorescent, à savoir, ICPBCZin et le profil spectral de son libre et Zn2 + lié formes a été étudiée. L'indicateur de zinc nouvellement synthétisées incorpore comme chromophore le chromeno [3', 2': 3, 4] pyrido [1, 2 a] [1,3] portion benzimidazole et appartient au type-dicarboxylate de sondes de zinc. Le composé est excité par la lumière visible, expositions haute sélectivité pour le zinc en présence de calcium et d'autres ions biologiques communes, et sa constante de dissociation de Zn2 + est 4.0 nM. Études de spectres de fluorescence de ICPBCZin indiquent un changement manifeste dans ses maxima de longueur d'onde d'émission sur la fixation de Zn2 +, car il appartient à la classe des indicateurs de transfert de Charge photoinduit (PCT), ainsi que des changements d'intensité de fluorescence qui permettent le composé être utilisé comme un ratiométrique, visible-excitable Zn2 + sonde.
Axée Sur La Coumarine Ratiométrique Indicateurs Fluorescents Avec Une Spécificité élevée D'ions De Plomb
On rapporte des synthèses totales et les propriétés spectrales des indicateurs fluorescents de Pb(2+).
Microscopie à Deux Photons De L'oxygène: Polymersomes Comme Véhicules Porteur De Sonde
Distributions de concentration d'oxygène dans les systèmes biologiques peuvent être visualisés par le procédé de trempe phosphorescence en combinaison avec la microscopie biphotonique à balayage laser. Dans ce papier, nous avons identifié le régime d'excitation dans lequel le signal d'une sonde à deux photons-enhanced phosphorescente (Finikova, OS; Lebedev, AY; Aprelev, A.; Troxler, T.; Gao, F.; Garnacho, C. ; Muro, S.; Hochstrasser, RM; Vinogradov, SA ChemPhysChem 2008, 9, 1673-1679) dépend quadratiquement de la puissance d'excitation (régime quadratique), et les simulations effectuées qui se rapportent aux propriétés photophysiques de la sonde à l'imagerie à haute résolution. En outre, nous avons caractérisé comme polymersomes un procédé d'encapsulation de la sonde et la livraison. Photophysiques et de l'oxygène propriétés de détection de la sonde ont été trouvés inchangée lorsque la sonde est encapsulé dans polymersomes. Polymersomes ont été trouvée capable de soutenir les concentrations de sonde de haute, ce qui permet d'améliorer les rapports signal sur bruit pour la détection d'oxygène par rapport aux méthodes utilisées antérieurement livraison de sonde. Imagerie de polymersomes chargés de la sonde a été utilisé comme banc d'essai pour une nouvelle méthode.
À Deux Photons à Haute Résolution De Mesure De La Pression Partielle D'oxygène Dans Le Système Vasculaire Cérébral Et De Tissus
Les mesures de la pression partielle d'oxygène (pO (2)) avec une résolution temporelle et spatiale en trois dimensions est cruciale pour la compréhension de l'apport d'oxygène et la consommation dans le cerveau normal et pathologique. Parmi les méthodes existantes de mesure pO (2), trempe la phosphorescence est parfaitement adapté à la tâche. Cependant, les tentatives précédentes de la phosphorescence deux avec la microscopie à balayage laser à deux photons ont été confrontés à des difficultés importantes en raison de très faibles absorption à deux photons des sections de sondes classiques phosphorescents. Ici, nous rapportons à notre connaissance la première fois en pratique in vivo à deux photons à haute résolution pO (2) des mesures dans les petits rongeurs des microvaisseaux corticaux et le tissu, rendue possible en combinant un système d'imagerie optimisé avec une nano-sonde à deux photons-enhanced phosphorescente. Procédé comporte une profondeur de mesure jusqu'à 250 micromètre, inférieur à la seconde résolution temporelle et nécessite concentration de la sonde basse. Les propriétés de la sonde a permis de directe à haute résolution de mesure de extravasculaire corticale (tissus) pO (2), l'ouverture de nombreuses possibilités pour des études fonctionnelles du cerveau métaboliques.
Simultanée De Deux Photons D'imagerie De L'oxygène Et Le Flux Sanguin Dans Les Vaisseaux Cérébraux Profonds
Découvrir les principes qui régulent le métabolisme de l'énergie dans le cerveau exige une cartographie de la pression partielle d'oxygène (PO (2)) et la circulation sanguine avec une résolution spatiale et temporelle. En utilisant la microscopie à deux photons durée de vie de phosphorescence (2PLM) et la sonde à oxygène PtP-C343, nous montrons que PO (2) peut être mesurée avec précision dans le cerveau à des profondeurs allant jusqu'à 300 um avec Micron-échelle de résolution. En outre, 2PLM a permis des mesures simultanées de la circulation sanguine et de la PO (2) dans les capillaires de moins de une seconde résolution temporelle. En utilisant cette approche, nous avons détecté des érythrocytes associées transitoires (mange) en oxygène dans le bulbe olfactif du rat et a montré l'existence de la diffusion à base de shunts artério-veineux. La stimulation sensorielle évoqué hyperémie fonctionnelle, accompagnée par une augmentation de PO (2) dans les capillaires et par un biphasique PO (2) la réponse dans le neuropile, constitué d'une «baisse initiale» et un rebond. 2PLM de PO (2) ouvre de nouvelles voies pour les études de métabolisme du cerveau et régulation du flux sanguin.
"Dépassement" De O ₂ Est Nécessaire Pour Maintenir L'oxygénation Des Tissus De Base Au Emplacements Distales Des Vaisseaux Sanguins
L'imagerie in vivo de l'oxygénation tissulaire cérébrale est important dans la définition de la physiologie saine et départs pathologiques associés à la maladie cérébrale. Nous avons utilisé une méthode de microscopie récemment mis au point à deux photons, basé sur un roman de nano-sonde phosphorescente, à l'oxygénation des tissus chez le rat l'image cortex sensoriel primaire en réponse à la stimulation sensorielle. Nos mesures ont montré qu'un stimulus-évoqué augmentation dans les tissus pO ₂ dépendait du niveau de base pO ₂. En particulier, pendant la stimulation soutenue, l'état d'équilibre pO ₂ à faible base endroits restés à la ligne de base, malgré l'ampleur pO ₂ augmente ailleurs. Contrairement à l'état stationnaire, où pO ₂ jamais diminué en dessous de la ligne de base, une diminution transitoire a eu lieu au cours de la "baisse initiale» et «undershoot poststimulus." Ces résultats suggèrent que l'augmentation de l'oxygénation du sang au cours de la réponse hémodynamique, qui a été perçu comme un paradoxe, peut servir à empêcher une baisse de l'oxygénation des tissus soutenue à des endroits qui sont éloignés des sources d'alimentation vasculaires.
