Autofluorescence - Autofluorescence
Autofluorescence je přirozená emise světla biologickými strukturami, jako je mitochondrie a lysozomy když absorbují světlo a používají se k rozlišení světla pocházejícího z uměle přidaných fluorescenčních značek (fluorofory ).[1]
Nejčastěji pozorované autofluorescenční molekuly jsou NADPH a flaviny; the extracelulární matrix může také přispět k autofluorescenci kvůli vnitřním vlastnostem kolagen a elastin.[1]
Obecně platí, že bílkoviny obsahující zvýšené množství aminokyseliny tryptofan, tyrosin a fenylalanin vykazují určitý stupeň autofluorescence.[2]
Autofluorescence se vyskytuje také v nebiologických materiálech nalezených v mnoha papírech a textiliích. Autofluorescence z amerických papírových peněz byla prokázána jako prostředek pro rozpoznání padělané měny od autentické měny.[3]
Mikroskopie
Autofluorescence může být v fluorescenční mikroskopie. Vyzařující světlo skvrny (například fluorescenčně značené protilátky ) se vztahují na Vzorky umožnit vizualizaci konkrétních struktur.
Autofluorescence interferuje s detekcí specifických fluorescenčních signálů, zvláště když jsou sledované signály velmi slabé - způsobí, že se stanou viditelnými i jiné než zájmové struktury.
V některých mikroskopech (hlavně konfokální mikroskopy ), je možné využít různé životnosti vzrušené stavy přidaných fluorescenčních markerů a endogenních molekul k vyloučení většiny autofluorescence.
V několika případech může autofluorescence skutečně osvětlit zájmové struktury nebo posloužit jako užitečná diagnostický indikátor.[1]
Například buněčná autofluorescence může být použita jako indikátor cytotoxicita bez nutnosti přidání fluorescenčních značek.[4]
Autofluorescence člověka kůže lze použít k měření úrovně koncové produkty pokročilé glykace (VĚKY), které jsou přítomny ve vyšších množstvích během několika lidí nemoci.[5]
Optické zobrazování systémy, které využívají multispektrální zobrazování může snížit degradaci signálu způsobenou autofluorescencí a současně přidat vylepšené multiplexování schopnosti.[6]
The mikroskopie se super rozlišením SPDM odhalily autofluorescenční buněčné objekty, které nejsou detekovatelné za běžných podmínek fluorescenčního zobrazování.[7]
Autofluorescenční molekuly
| Molekula | Vzrušení (nm) | Fluorescence (nm) Vrchol | Organismy | Odkaz |
| NAD (P) H | 340 | 450 | Všechno | [8] |
| Chlorofyl | 465 / 665 | 673 / 726 | Rostliny | |
| Kolagen | 270-370 | 305-450 | Zvířata | [8] |
| Retinol | 500 | Zvířata a bakterie | [9] | |
| Riboflavin | 550 | Všechno | [9] | |
| Cholekalciferol | 380-460 | Zvířata | [9] | |
| Kyselina listová | 450 | Všechno | [9] | |
| Pyridoxin | 400 | Všechno | [9] | |
| Tyrosin | 270 | 305 | Všechno | [2] |
| Dityrosin | 325 | 400 | Zvířata | [2] |
| Excimerový agregát | 270 | 360 | Zvířata | kolagen[2] |
| Glykační adukt | 370 | 450 | Zvířata | [2] |
| Indolamin | Zvířata | |||
| Lipofuscin | 410-470 | 500-695 | Eukaryoty | [10] |
| Lignin, a polyfenol | 335 / 488 | 455 / 535 | Rostliny | [11] |
| Tryptofan | 280 | 300-350 | Všechno | |
| Flavin | 380-490 | 520-560 | Všechno | |
| Melanin | 340–400 | 360–560 | Zvířata | [12] |
Viz také
Reference
- ^ A b C Monici M. (2005). Výzkum a diagnostické aplikace autofluorescence buněk a tkání. Biotechnol Annu. Rev. Výroční zpráva o biotechnologii. 11. str. 227–56. doi:10.1016 / S1387-2656 (05) 11007-2. ISBN 9780444519528. PMID 16216779.
- ^ A b C d E Julian M. Menter (2006). "Teplotní závislost fluorescence kolagenu". Photochem. Fotobiol. Sci. 5 (4): 403–410. doi:10.1039 / b516429j. PMID 16583021.
- ^ Chia, Thomas; Michael Levene (17. listopadu 2009). „Detekce padělaných papírových peněz v USA pomocí vlastní životnosti fluorescence“. Optika Express. 17 (24): 22054–22061. doi:10.1364 / OE.17.022054. PMID 19997451.
- ^ Fritzsche M, Mandenius CF (září 2010). „Fluorescenční buněčné metody snímání pro testování toxicity“. Anal Bioanal Chem. 398 (1): 181–91. doi:10.1007 / s00216-010-3651-6. PMID 20354845. S2CID 22712460.
- ^ Gerrits EG, Smit AJ, Bilo HJ (březen 2009). „VĚKY, autofluorescence a funkce ledvin“. Nephrol. Vytočit. Transplantace. 24 (3): 710–3. doi:10.1093 / ndt / gfn634. PMID 19033250. Citováno 2011-04-23.
- ^ James R. Mansfield, Kirk W. Gossage, Clifford C. Hoyt a Richard M. Levenson „Autofluorescenční odstraňování, multiplexování a metody automatické analýzy pro fluorescenční zobrazování in vivo“ J. Biomed. Opt., Sv. 10, 041207 (2005) [1]
- ^ Kaufmann R, Müller P, Hausmann M, Cremer C (2010). "Zobrazování intracelulárních struktur bez štítků lokalizační mikroskopií". Mikron. 42 (4): 348–352. doi:10.1016 / j.micron.2010.03.006. PMID 20538472.
- ^ A b Georgakoudi I, Jacobson BC, Müller MG, Sheets EE, Badizadegan K, Carr-Locke DL, Crum CP, Boone CW, Dasari RR, Van Dam J, Feld MS (2002-02-01). "NAD (P) H a kolagen jako in vivo kvantitativní fluorescenční biomarkery epiteliálních prekancerózních změn". Cancer Res. 62 (3): 682–687. PMID 11830520.
- ^ A b C d E Zipfel WR, Williams RM, Christie R, Nikitin AY, Hyman BT, Webb WW (10.6.2003). „Živá tkáňová vnitřní emisní mikroskopie využívající vícefotonovou excitovanou nativní fluorescenci a generování druhé harmonické“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 100 (12): 7075–7080. doi:10.1073 / pnas.0832308100. PMC 165832. PMID 12756303.
- ^ Schönenbrücher, Holger; et al. (2008). „Metoda založená na fluorescenci využívající lipofuscin pro detekci tkání centrálního nervového systému na jatečně upravených tělech v reálném čase“. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 56 (15): 6220–6226. doi:10.1021 / jf0734368. PMID 18620407.
- ^ Llyod Donaldson; Nari Williams (únor 2018). „Zobrazování a spektroskopie přírodních fluoroforů v jehličí“. Rostliny. 7 (1): 10. doi:10,3390 / rostliny7010010. PMC 5874599. PMID 29393922.
- ^ James M. Gallas & Melvin Eisner (květen 1987). „Fluorescence závislosti na melaninu na excitační vlnové délce a koncentraci“. Photochem. Fotobiol. 45 (5): 595–600. doi:10.1111 / j.1751-1097.1987.tb07385.x.