PL219326B1 - Fluorescent marker for collagen-dye - Google Patents
Fluorescent marker for collagen-dyeInfo
- Publication number
- PL219326B1 PL219326B1 PL384305A PL38430508A PL219326B1 PL 219326 B1 PL219326 B1 PL 219326B1 PL 384305 A PL384305 A PL 384305A PL 38430508 A PL38430508 A PL 38430508A PL 219326 B1 PL219326 B1 PL 219326B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- collagen
- staining
- fluorescent
- fluorescent marker
- fluorescence
- Prior art date
Links
- 239000003550 marker Substances 0.000 title description 25
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims description 62
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims description 60
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims description 60
- 238000010186 staining Methods 0.000 claims description 29
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 claims description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 42
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 11
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 11
- GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N fluorescein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M Carbamate Chemical compound NC([O-])=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 4
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 4
- 229960001697 physostigmine Drugs 0.000 description 4
- 102100033639 Acetylcholinesterase Human genes 0.000 description 3
- 102000003914 Cholinesterases Human genes 0.000 description 3
- 108090000322 Cholinesterases Proteins 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 3
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 3
- PIJVFDBKTWXHHD-UHFFFAOYSA-N Physostigmine Natural products C12=CC(OC(=O)NC)=CC=C2N(C)C2C1(C)CCN2C PIJVFDBKTWXHHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 3
- 238000004624 confocal microscopy Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 3
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 description 3
- 238000002866 fluorescence resonance energy transfer Methods 0.000 description 3
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 3
- PIJVFDBKTWXHHD-HIFRSBDPSA-N physostigmine Chemical group C12=CC(OC(=O)NC)=CC=C2N(C)[C@@H]2[C@@]1(C)CCN2C PIJVFDBKTWXHHD-HIFRSBDPSA-N 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- NBAOBNBFGNQAEJ-UHFFFAOYSA-M tetramethylrhodamine ethyl ester perchlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)(=O)=O.CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=CC(=[N+](C)C)C=C2OC2=CC(N(C)C)=CC=C21 NBAOBNBFGNQAEJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- -1 (5-aminopentyl) thiourea Chemical compound 0.000 description 2
- 108010022752 Acetylcholinesterase Proteins 0.000 description 2
- 208000026350 Inborn Genetic disease Diseases 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 229940022698 acetylcholinesterase Drugs 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 2
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 2
- HKGWQUVGHPDEBZ-OLZOCXBDSA-N eseroline Chemical compound C1=C(O)C=C2[C@]3(C)CCN(C)[C@@H]3N(C)C2=C1 HKGWQUVGHPDEBZ-OLZOCXBDSA-N 0.000 description 2
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 2
- 230000001744 histochemical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000024985 Alport syndrome Diseases 0.000 description 1
- 208000002109 Argyria Diseases 0.000 description 1
- 108010053652 Butyrylcholinesterase Proteins 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Chemical group 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 102100032404 Cholinesterase Human genes 0.000 description 1
- 102000004405 Collectins Human genes 0.000 description 1
- 108090000909 Collectins Proteins 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000002197 Ehlers-Danlos syndrome Diseases 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 206010014989 Epidermolysis bullosa Diseases 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- 108090001090 Lectins Proteins 0.000 description 1
- 102000004856 Lectins Human genes 0.000 description 1
- 208000024556 Mendelian disease Diseases 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000721454 Pemphigus Species 0.000 description 1
- BELBBZDIHDAJOR-UHFFFAOYSA-N Phenolsulfonephthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2S(=O)(=O)O1 BELBBZDIHDAJOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 208000037919 acquired disease Diseases 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 239000012062 aqueous buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- NKWPZUCBCARRDP-UHFFFAOYSA-L calcium bicarbonate Chemical compound [Ca+2].OC([O-])=O.OC([O-])=O NKWPZUCBCARRDP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000020 calcium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003855 cell nucleus Anatomy 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000001713 cholinergic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007979 citrate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000000512 collagen gel Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000004163 cytometry Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 230000013020 embryo development Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- VFRSADQPWYCXDG-LEUCUCNGSA-N ethyl (2s,5s)-5-methylpyrrolidine-2-carboxylate;2,2,2-trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F.CCOC(=O)[C@@H]1CC[C@H](C)N1 VFRSADQPWYCXDG-LEUCUCNGSA-N 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000684 flow cytometry Methods 0.000 description 1
- MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N fluorescein-5-isothiocyanate Chemical compound O1C(=O)C2=CC(N=C=S)=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 208000016361 genetic disease Diseases 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 208000003215 hereditary nephritis Diseases 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Chemical group 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 238000003125 immunofluorescent labeling Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000002523 lectin Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 230000002438 mitochondrial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 210000004940 nucleus Anatomy 0.000 description 1
- 229960003531 phenolsulfonphthalein Drugs 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 230000008832 photodamage Effects 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 230000004481 post-translational protein modification Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 210000002027 skeletal muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012192 staining solution Substances 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- WROMPOXWARCANT-UHFFFAOYSA-N tfa trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F.OC(=O)C(F)(F)F WROMPOXWARCANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCPYLLCMEDAXFR-UHFFFAOYSA-N triphosgene Chemical compound ClC(Cl)(Cl)OC(=O)OC(Cl)(Cl)Cl UCPYLLCMEDAXFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest nowy znacznik fluorescencyjny do barwienia kolagenów nadający się do stosowania w badaniach naukowych i diagnostyce medycznej.The subject of the invention is a new fluorescent marker for staining collagen suitable for use in scientific research and medical diagnostics.
Kolageny są składnikami macierzy zewnątrzkomórkowej [Aumailley and Gayraud, J. Mol. Med. 76 (3-4): 253-65, 1998] oraz rekonstytuowanych substytutów tkankowych. Kolageny wpływają na zachowanie komórek w tkankach - adhezję, migrację, proliferację i metabolizm oraz pełnią rolę w utrzymaniu mechanicznej odporności tkanek [Friedl et al. Microsc. Res. Tech. 43 (5): 369-78, 1998; Friedl et al., Int. J. Dev. Biol. 48 (5-6): 441-9, 2004].Collagens are components of the extracellular matrix [Aumailley and Gayraud, J. Mol. Med. 76 (3-4): 253-65,1998] and reconstituted tissue substitutes. Collagens influence the behavior of cells in tissues - adhesion, migration, proliferation and metabolism, and play a role in maintaining the mechanical resistance of tissues [Friedl et al. Microsc. Res. Tech. 43 (5): 369-78,1998; Friedl et al., Int. J. Dev. Biol. 48 (5-6): 441-9,2004].
Mutacje w genach kodujących kolageny różnych typów prowadzą do zaburzeń w syntezie, potranslacyjnych modyfikacjach, polimeryzacji i składaniu fibryli we włókna, oraz konstrukcji sieci włókien. Skutkiem tych zaburzeń są schorzenia dziedziczne jak pęcherzyca noworodków, Epidermolysis bullosa, zespół Alporta, syndrom Ehlers-Danlos i inne [Baxter Cardiovasc. Pathol., 14 (4): 185-8, 2005]. Podczas starzenia organizmów zachodzi denaturacja kolagenu, która prowadzi do utraty własności mechanicznych tkanek.Mutations in the genes encoding collagens of various types lead to disturbances in synthesis, post-translational modifications, polymerization and assembly of fibrils into fibers, and the structure of the fiber network. These disorders result in hereditary diseases such as neonatal pemphigus, Epidermolysis bullosa, Alport syndrome, Ehlers-Danlos syndrome and others [Baxter Cardiovasc. Pathol., 14 (4): 185-8, 2005]. During the aging process, collagen is denatured, which leads to the loss of the mechanical properties of the tissues.
Barwienie fluorescencyjne kolagenów ma na celu uzyskanie wybiórczej i specyficznej (tzn. pochodzącej wyłącznie lub prawie wyłącznie od kolagenu lub kolagenów) fluorescencji struktur zawierających kolagen lub kolageny, o żądanych własnościach spektralnych i biofizycznych, w tym o żądanej barwie i intensywności oraz stabilności w czasie pomiarów (tzn. małej utraty intensywności luminescencji w czasie naświetlania i obserwacji), zarówno w tkankach żywych, jak i utrwalonych, w celu stworzenia trójwymiarowych obrazów struktur zawierających kolagen, z wysoką rozdzielczością przestrzenną (ułamki mikrometra) i jej zmian lub w celu dokonania pomiarów, w żywych lub utrwalonych tkankach oraz w celu badania metodami mikroskopowymi i cytometrycznymi, jak mikroskopia fluorescencyjna, konfokalna (CLSM), wielofotonowa (MP), odzyskiwanie fluorescencji po fotoblaknięciu (FRAP), utrata fluorescencji przy fotoblaknięciu (FLIP), rezonansowy transfer energii fluorescencji (FRET), fluorescencyjna spektroskopia korelacyjna (FCS), mikroskopia wykorzystująca modulowane oświetlenie, laserowa cytometria skaningowa (LSC), cytometria przepływowa i podobne.Fluorescent staining of collagens is aimed at obtaining selective and specific (i.e. derived exclusively or almost exclusively from collagen or collagens) fluorescence of collagen or collagen-containing structures with the desired spectral and biophysical properties, including the desired color and intensity and stability during measurements ( i.e. low loss of luminescence intensity during irradiation and observation), both in living and fixed tissues, to create three-dimensional images of collagen-containing structures with high spatial resolution (fractions of a micrometer) and its changes or to measure, in living or fixed tissues and for examination by microscopic and cytometric methods such as fluorescence microscopy, confocal microscopy (CLSM), multiphoton microscopy (MP), fluorescence recovery after photo-fading (FRAP), fluorescence loss on photobleaching (FLIP), fluorescence resonance energy transfer (FRET) fluorescence spectroscope ia correlation (FCS), modulated illumination microscopy, laser scanning cytometry (LSC), flow cytometry and the like.
Mikroskopowa identyfikacja włókien kolagenowych znajduje zastosowanie w badaniach macierzy zewnątrzkomórkowej i rekonstytuowanych substytutów tkankowych.The microscopic identification of collagen fibers is used in studies of the extracellular matrix and reconstituted tissue substitutes.
Znane są metody obserwacji kolagenu w żelach [Brightman et al., Biopolymers. 54 (3): 222- 34, 2000; Wu et al. Microsc. Microanal. 9 (6): 574-80, 2003; Wu et al., J. Microsc. 210 (Pt 2): 158-65, 2003], barwienia histochemicznego i immunofluorescencyjnego w utrwalonych tkankach i kontrastowania kolagenu w preparatach do mikroskopii elektronowej, brak jednak specyficznej metody wizualizacji i badania trójwymiarowej struktury sieci włókien kolagenowych w żywych tkankach.Methods of observing collagen in gels are known [Brightman et al., Biopolymers. 54 (3): 222-34,2000; Wu et al. Microsc. Microanal. 9 (6): 574-80,2003; Wu et al., J. Microsc. 210 (Pt 2): 158-65, 2003], histochemical and immunofluorescence staining in fixed tissues and collagen contrasting in preparations for electron microscopy, however, there is no specific method of visualization and study of the three-dimensional structure of the collagen fiber network in living tissues.
Znane metody badania kolagenów in situ przedstawiono w poniższej tabeli.Known methods of in situ testing of collagens are presented in the table below.
PL 219 326 B1 cd tabeliIn the table below
Celem wynalazku jest stworzenie możliwości obserwacji kolagenów in vivo w nienaruszonych tkankach.The aim of the invention is to make it possible to observe collagens in vivo in intact tissues.
Szczególnym celem wynalazku jest dostarczenie barwnika fluorescencyjnego nadającego się wybarwiania kolagenów.A particular object of the invention is to provide a fluorescent dye capable of staining collagen.
Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie związku o wzorze:The invention relates to the use of a compound of formula:
tj. fluoresceino-karbaminianu eserolino-5'-N-kadaweryny lub jego pochodnych, do wytwarzania barwnika fluorescencyjnego do wybarwiania kolagenów.ie, eserolin-5'-N-cadaverine fluorescein carbamate or derivatives thereof, for the preparation of a fluorescent dye for staining collagen.
Przez pochodne, związki pokrewne lub podobne użytego znacznika fluorescencyjnego rozumie się związki chemiczne, które mają pokrewną strukturę chemiczną, to znaczy składają się z fluoroforu (zawierają ugrupowanie chemiczne zdolne od razu lub po zmodyfikowaniu do emisji luminescencji) oraz przyłączonej doń struktury molekularnej, która razem tworzy cząsteczkę o masie nie przekraczającej 3000Da, wykazującą powinowactwo do kolagenu naturalnego jednego lub wielu typów, lub do sztucznych kolagenów, znajdujących się w formie monomerycznej lub spolimeryzowanej, w próbce biologicznej, materiałowej lub innej.By derivatives, related or similar compounds of the fluorescent marker used are meant chemical compounds that have a related chemical structure, that is, they consist of a fluorophore (contain a chemical moiety that is immediately or after modification to emit luminescence) and the molecular structure attached to it, which together forms a molecule with a mass not exceeding 3000Da, showing affinity for one or more types of natural collagen, or for artificial collagens, in monomeric or polymerized form, in a biological, material or other sample.
PL 219 326 B1PL 219 326 B1
Korzystnymi pochodnymi fluoresceinokarbaminianu eserolino-5'-N-kadaweryny, które mogą być stosowane zgodnie z wynalazkiem są związki o wzorze I:Preferred eserolin-5'-N-cadaverine fluoresceincarbamate derivatives which can be used according to the invention are the compounds of formula I:
gdzie R może oznaczać: H, -OH, -CH3.where R can be: H, -OH, -CH3.
Równie korzystnie pochodną stosowaną według wynalazku może być związek wybrany z grupy zawierającej:Equally preferably, a derivative used according to the invention may be a compound selected from the group consisting of:
Fluoresceino-karbaminian eserolino-5'-N-metylo-kadaweryny:Eserolin-5'-N-methyl-cadaverine fluorescein carbamate:
Metylofluoresceinokarbaminian eserolino-5'-N-kadaweryny orazEserolin-5'-N-cadaverine methylfluoresceincarbamate and
Fluoresceino-karbaminian eserolino-5'-N-metanolo-kadaweryny.Eserolin-5'-N-methanol-cadaverine fluorescein carbamate.
PL 219 326 B1PL 219 326 B1
Pochodne te mogą być otrzymane znanymi metodami.These derivatives can be obtained by known methods.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest barwnik fluorescencyjny do wybarwiania kolagenów zawierający znacznik fluorescencyjny rozpuszczony w odpowiednim roztworze, znamienny tym, że jako znacznik fluorescencyjny zawiera fluoresceinokarbaminian eserolino-5'-N-kadaweryny lub jego pochodną, jak zdefiniowano powyżej.Another object of the invention is a fluorescent dye for staining collagen, containing a fluorescent label dissolved in a suitable solution, characterized in that it comprises eserolin-5'-N-cadaverine fluoresceincarbamate or a derivative thereof as the fluorescent label.
Dla celów niniejszego opisu jako „znacznik fluorescencyjny” należy rozumieć związek chemiczny posiadający powinowactwo do określonej substancji, w tym przypadku kolagenów oraz właściwości fluorescencyjne.For the purposes of this description, a "fluorescent label" is understood to be a chemical compound having an affinity for a specific substance, in this case collagens, and fluorescent properties.
Zastosowany znacznik fluorescencyjny jest związkiem chemicznym zbudowanym ze znanych wcześniej elementów (fizostygmina, fluoresceina, łańcuch węglowodorowy). Cząsteczki te, nie połączone w szczególny sposób w jedną molekułę, nie mają jednak powinowactwa do kolagenów i nie nadają się do barwienia monomerów, fibryli lub włókien kolagenowych. Wymienione cząsteczki, połączone w jeden zespół, wykazują silne powinowactwo do kolagenu. Reakcja (powstanie wiązań chemicznych między cząsteczką fluoresceino-x-fizostygminy a cząsteczkami kolagenu) zachodzi w czasie kilku sekund. Zgromadzone na powierzchni włókien kolagenowych cząsteczki znacznika, po oświetleniu promieniowaniem z zakresu 300-500 nm, np. światłem niebieskim, emitują zieloną fluorescencję, co umożliwia łatwą detekcję położenia w przestrzeni włókien kolagenowych w tkance lub innej próbce zawierającej kolagen.The applied fluorescent marker is a chemical compound composed of previously known elements (physostigmine, fluorescein, hydrocarbon chain). These molecules, not particularly linked to a single molecule, however have no affinity for collagen and are not suitable for dyeing monomers, fibrils or collagen fibers. These molecules, combined in one complex, show a strong affinity for collagen. The reaction (formation of chemical bonds between the fluorescein-x-physostigmine molecule and the collagen molecules) takes place within a few seconds. The tracer particles collected on the surface of collagen fibers emit green fluorescence when illuminated with radiation in the range of 300-500 nm, e.g. blue light, which enables easy detection of the location of collagen fibers in a tissue or other sample containing collagen.
Natomiast jako „barwnik fluorescencyjny” należy rozumieć odczynnik nadający się do bezpośredniego wybarwiania badanego preparatu, mający zazwyczaj postać buforowanego roztworu wodnego, zawierający znacznik fluorescencyjny oraz odpowiednie substancje dodatkowe, przykładowo wodne roztwory buforowe jak bufor fosforanowy, węglanowy lub cytrynianowy, nadające się do stosowania wobec wybarwianych preparatów oraz zapewniającą odpowiednią trwałość odczynnika.On the other hand, the term "fluorescent dye" should be understood as a reagent suitable for the direct staining of the test preparation, usually in the form of a buffered aqueous solution, containing a fluorescent marker and appropriate additives, for example aqueous buffer solutions such as phosphate, carbonate or citrate buffers, suitable for use with stained substances. preparations and ensuring adequate stability of the reagent.
Znacznik według wynalazku może być stosowany w sposobie barwienia kolagenów do obserwacji metodami optycznymi z zastosowaniem fluoroforu, w którym podaje się barwnik zwierzęciu laboratoryjnemu, lub pobiera się próbki żywej tkanki lub próbkę biomateriału, badaną próbkę zawierającą kolageny kontaktuje się ze znacznikiem fluorescencyjnym według wynalazku, tak przygotowaną próbkę pozostawia się na okres od kilku sekund do kilkudziesięciu minut w celu wytworzenia, przez połączenia nie kowalencyjne, kompleksu chemicznego znacznik fluorescencyjny-kolageny, następnie badaną próbkę oświetla się światłem o długości fali od 300 nm do 500 nm i obserwuje się lub bada znanymi metodami optycznymi, mikroskopowymi lub innymi wykorzystującymi fluorescencję, przy czym w razie potrzeby badaną próbkę można utrwalić za pomocą formaldehydu lub innych czynników utrwalających przed rozpoczęciem obserwacji.The label according to the invention can be used in the method of staining collagen for observation by optical methods using a fluorophore, in which the dye is administered to a laboratory animal, or samples of living tissue or a biomaterial sample are taken, the test sample containing collagen is contacted with the fluorescent marker according to the invention, thus prepared the sample is left for a period from a few seconds to several tens of minutes in order to generate, by non-covalent junctions, a chemical complex of a fluorescent marker-collagen, then the test sample is illuminated with light with a wavelength of 300 nm to 500 nm and observed or examined by known optical methods , microscopic or other using fluorescence, whereby, if necessary, the test sample may be fixed with formaldehyde or other fixing agents prior to observation.
Spolimeryzowany kolagen tworzy w tkankach zwierzęcych włókna, które są odpowiedzialne za mechaniczną integralność tkanek oraz pełnią role w rozwoju zarodkowym, gojeniu ran, starzeniu i innych ważnych procesach biologicznych. Znanych jest szereg nabytych lub genetycznych chorób, których przyczyny lub skutki wiążą się z kolagenami. Możliwość detekcji i obserwacji włókien kolagenowych metodami fluorescencyjnymi, m. in. metodą mikroskopii fluorescencyjnej i konfokalnej, może mieć zastosowania w badaniach naukowych i diagnostyce medycznej. Wynalazek pozwala na obserwację kolagenów in vivo w nienaruszonych lub utrwalonych tkankach, lub materiałach zawierających kolagen. Wiązania niekowalencyjne kompleksu chemicznego fluoresceina-x-fizostygmina-kolagen pozwalają zapobiec utracie fluorescencji wybarwionego kolagenu.Polymerized collagen forms fibers in animal tissues that are responsible for the mechanical integrity of the tissues and play a role in embryonic development, wound healing, aging and other important biological processes. A variety of acquired or genetic diseases are known to have causes or effects related to collagens. Possibility of detection and observation of collagen fibers with fluorescent methods, e.g. by fluorescence and confocal microscopy, it can be used in scientific research and medical diagnostics. The invention allows the observation of collagens in vivo in intact or fixed tissues or materials containing collagen. The non-covalent bonds of the fluorescein-x-physostigmine-collagen chemical complex prevent loss of fluorescence in stained collagen.
Załączone figury pozwalają na wyjaśnienie istoty wynalazku.The attached figures allow the essence of the invention to be explained.
Figura 1 przedstawia powinowactwo znacznika fluorescencyjnego do włókien kolagenowych. Pojedyncza fibryla kolagenu spolimeryzowanego in vitro - obraz w świetle odbitym (A) oraz obraz fluorescencyjny, po wybarwieniu z użyciem znacznika fluorescencyjnego (B). Grubość warstwy konfokalnej w obserwacji metodą światła odbitego jest mniejsza niż w obrazie fluorescencyjnym, stąd obraz A pokazuje krótszy fragment lekko wygiętego włókna, niż obraz B.Figure 1 shows the affinity of the fluorescent tag for collagen fibers. Single in vitro polymerized collagen fibril - reflected light image (A) and fluorescence image, after staining with a fluorescent marker (B). The thickness of the confocal layer in the reflected light observation is smaller than in the fluorescence image, hence image A shows a shorter fragment of a slightly bent fiber than image B.
Figura 2 przedstawia specyficzne wiązanie znacznika fluorescencyjnego do włókien kolagenowych w żywych tkankach. Włókna kolagenowe na powierzchni mięśnia szkieletowego myszy (po lewej) i w naczyniach krwionośnych (po prawej). Pole widzenia 160 x 160 μm.Figure 2 shows the specific binding of a fluorescent marker to collagen fibers in living tissues. Collagen fibers on the surface of mouse skeletal muscle (left) and in blood vessels (right). 160 x 160 μm field of view.
Figura 3. przedstawia strukturę biomateriału zawierającego kolagen, używanego w leczeniu ran oparzeniowych.Figure 3 shows the structure of a collagen-containing biomaterial used in the treatment of burn wounds.
Figura 4 prezentuje schemat syntezy znacznika fluorescencyjnego, który składa się fluoresceiny sprzężnej z fizostygminą.Figure 4 shows a scheme for the synthesis of a fluorescent marker that consists of a physostigmine-conjugate fluorescein.
Poniżej zaprezentowano przykładowe realizacje zdefiniowanego powyżej wynalazku.Exemplary embodiments of the above-defined invention are presented below.
PL 219 326 B1PL 219 326 B1
P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1
Otrzymywanie znaczników fluorescencyjnych.Obtaining fluorescent markers.
Oryginalna metoda syntezy znacznika fluorescencyjnego, fluoresceiny sprzężonej z fizostygminą, składa się z pięciu reakcji, przedstawionych na figurze 4. Do skonstruowania sekwencji reakcji prowadzących do syntezy znacznika wykorzystano modyfikacje metod opisanych przez Yu et al. (Yu et al., Heterocycles 1987, 26 (5): 1271-1275) oraz Atack et al (Atack et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 1989, 249 (1): 194-202). Synteza karbaminianu przez bezpośrednie przyłączenie 5-((5-aminopentyl)tiomoczniko)fluoresceiny do eseroliny, z zastosowaniem kilku metod tworzenia karbaminianu, nie prowadzi do otrzymania żądanej struktury.The original method for synthesizing the fluorescein tag, conjugated with physostigmine, consisted of the five reactions shown in Figure 4. Modifications to the methods described by Yu et al. Were used to construct the sequence of reactions leading to the synthesis of the tag. (Yu et al., Heterocycles 1987, 26 (5): 1271-1275) and Atack et al (Atack et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 1989, 249 (1): 194-202). Carbamate synthesis by direct attachment of 5 - ((5-aminopentyl) thiourea) fluorescein to eserolin, using several carbamate formation methods, failed to obtain the desired structure.
Izocyjanian (2) jest otrzymywany zgodnie ze zmodyfikowaną procedurą opisaną przez Nowick i wsp. (Nowick et al., J. Org. Chem. 1992, 57: 7364-7366; Nowick et al., J. Org. Chem. 1996, 61: 3929-3934; Nowick et al., J. Org Chem. 1998, 63: 9144). Roztwór mono-N-t-BOC-kadaweryny (1) w dichlorometanie jest chłodzony do 0°C i wysycany dwuwęglanem wapnia. Dodawany jest trifosgen i dwufazowy układ jest mieszany. Powstaje 5-N-(t-Butyloksykarbonyl)-1-N'-izocyjanatopentan (2).Isocyanate (2) is prepared according to a modified procedure described by Nowick et al. (Nowick et al., J. Org. Chem. 1992, 57: 7364-7366; Nowick et al., J. Org. Chem. 1996, 61 : 3929-3934; Nowick et al., J. Org Chem. 1998, 63: 9144). A solution of mono-N-t-BOC-cadaverine (1) in dichloromethane is cooled to 0 ° C and saturated with calcium bicarbonate. Triphosgene is added and the two-phase system is mixed. 5-N- (t-Butyloxycarbonyl) -1-N'-isocyanatopentane (2) is formed.
Reakcja izocyjanianu (2) z eseroliną (3) jest wykonywana zgodnie z metodą Yu i wsp. (Yu et al., J. Med. Chem. 1999, 42: 1855-1861) oraz Atack i wsp. (Atack et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 1989, 249: 194-202). Fumaran eseroliny jest ekstrahowany do estru dietylowego i odparowywany. Izocyjanian N-t-BOC-kadaweryny (2) jest dodawany w formie emulsji w dietyleterze. Powstaje karbaminian 5'-N-t-BOC-kadawerynoeseroliny (4).The reaction of the isocyanate (2) with eseroline (3) is performed according to the method of Yu et al. (Yu et al., J. Med. Chem. 1999, 42: 1855-1861) and Atack et al. (Atack et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 1989, 249: 194-202). Esperoline fumarate is extracted into the diethyl ester and evaporated. N-t-BOC-cadaverine isocyanate (2) is added as an emulsion in a diethyleter. 5'-N-t-BOC-cadaverine-eseroline carbamate is formed (4).
Do roztworu karbaminianu N-t-BOC-kadawerynoeseroliny (4) o temperaturze 0°C dodawany jest kwas trifluorooctowy (TFA) w celu usunięcia grupy ochraniającej (t-BOC). Powstaje sól trifluorooctowa karbaminianu eserolino-5'-N-kadaweryny (5).Trifluoroacetic acid (TFA) is added to a solution of N-t-BOC-cadaverineeseroline carbamate (4) at 0 ° C to remove the protecting group (t-BOC). The trifluoroacetate salt of eserolin-5'-N-cadaverine carbamate is formed (5).
Związek (5) jest rozpuszczany w diizopropyletylaminie (DEA), a następnie do roztwou dodawany jest 5-izotiocyjanian fluoresceiny (FITC). Powstaje żądany produkt reakcji - tiomocznikowy addukt fluoresceiny do karbaminianu eserolino-5'-N-kadaweryny (6).Compound (5) is dissolved in diisopropylethylamine (DEA), and then fluorescein 5-isothiocyanate (FITC) is added to the solution. The desired reaction product is formed - fluorescein thiourea adduct to eserolin-5'-N-cadaverine carbamate (6).
P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2
Wybarwianie włókien kolagenowychDyeing of collagen fibers
Przechowywanie barwnikaDye storage
Znacznik fluorescencyjny według wynalazku, w postaci proszku, rozpuścić w DMSO do stężenia mM i podzielić na naważki o objętości 5 μ|. Roztwór znacznika fluorescencyjnego przechowywać w temperaturze -18°C. Chronić przed światłem.The fluorescent marker according to the invention, in the form of a powder, dissolved in DMSO to a concentration of mM and divided into 5 µl aliquots. Store Fluorescent Tracer Solution at -18 ° C. Protect from light.
Przygotowanie roztworu do barwieniaPreparation of the staining solution
Rozmrozić porcję roztworu znacznika fluorescencyjnego bezpośrednio przed barwieniem. Wymieszać używając wytrząsarki (Vortex). Chronić roztwór przed światłem.Thaw an aliquot of the fluorescent tracer solution immediately prior to staining. Mix using a shaker (Vortex). Protect the solution from light.
Przygotowanie tkanek do barwieniaPreparation of tissues for staining
Wyizolowany fragment tkanki pozostawić w temperaturze pokojowej, nie chłodzić. Położyć fragment tkanki na sza|ce Petriego z szklanym dnem o grubości 0,17 mm (np. sza|ki produkcji firmy Mattek lub podobnej). Zalać tkankę odpowiednią ilością pożywki hodowlanej o temperaturze 37°C zbuforowanej do kontaktu z powietrzem (tzn. pożywki zachowującej kwasowość pH 7,2-7,4 w równowadze z powietrzem), bez dodatku czerwieni fenolowej. Pożywka powinna zawierać 1% surowicy.Leave the isolated piece of tissue at room temperature, do not cool it. Place the piece of tissue on a petri dish with a glass bottom 0.17 mm thick (e.g. Mattek or similar trays). Flood the tissue with a sufficient amount of air-buffered culture medium at 37 ° C (i.e., medium that maintains an acidity of pH 7.2-7.4 in equilibrium with air), without the addition of phenol red. The medium should contain 1% of serum.
BarwienieColoring
Dodać do pożywki taką objętość wyjściowego roztworu znacznika fluorescencyjnego według wynalazku, aby uzyskać końcowe stężenie 10 μΜ. Usunąć z szalki Petriego zawierającej tkankę zwykłą pożywkę i zastąpić ją pożywką zawierającą znacznik fluorescencyjny. Inkubować 5 do 60 minut, w zależności od typu i grubości tkanki.Add such a volume of the inventive fluorescent tracer stock solution to the medium to obtain a final concentration of 10 μΜ. Remove the normal medium from the Petri dish containing the tissue and replace it with the medium containing the fluorescent marker. Incubate for 5 to 60 minutes, depending on tissue type and thickness.
Jeżeli konieczne jest jednoczesne barwienie innych struktur w badanej tkance, potrzebne barwniki można dodać do pożywki zawierającej znacznik fluorescencyjny lub bezpośrednio do tkanki wybarwionej za pomocą znacznika fluorescencyjnego.If it is necessary to simultaneously stain other structures in the test tissue, the necessary dyes can be added to the medium containing the fluorescent label or directly to the tissue stained with the fluorescent label.
Niespecyficzne barwienieNon-specific staining
Barwienie z użyciem znacznika fluorescencyjnego może prowadzić do pojawienia się niespecyficznego sygnału fluorescencji. Powody i sposób minimalizacji tego problemu podano poniżej:Staining with a fluorescent label may lead to the appearance of a non-specific fluorescence signal. The reasons and how to minimize this problem are given below:
a. niespecyficzne barwienie uszkodzonych komórek występuje w przypadku, gdy znacznik fluorescencyjny uzyskuje dostęp do wnętrza komórek, które mają uszkodzoną błonę plazmatyczną. Zjawisko to występuje w przypadku barwienia tkanki uszkodzonej lub tkanki, która została wyizolowana na wiele godzin przed barwieniem. W tych okolicznościach, z upływem czasu błona zewnętrzna tracia. Nonspecific staining of damaged cells occurs when a fluorescent label accesses the interior of cells that have a damaged plasma membrane. This phenomenon occurs when staining damaged tissue or tissue that has been isolated many hours before staining. Under these circumstances, the outer membrane loses over time
PL 219 326 B1 zdolność rozdzielania środowiska zewnętrznego i wewnętrznego komórki. Wnikanie barwnika znacznika fluorescencyjnego pozwala na wytwarzanie słabych wiązań ze składnikami komórki i słabego barwienia struktur wewnętrznych. Całe wnętrze komórki przybiera wtedy słabą barwę zieloną. Charakter tego wzoru barwienia jest stosunkowo łatwy do rozpoznania i odróżnienia od wybarwionych włókien kolagenowych. Problemu można uniknąć barwiąc nieuszkodzone tkanki zaraz po izolacji.The ability to separate the external and internal environment of the cell. The dye penetration of the fluorescent marker allows for the production of weak bonds with cell components and weak staining of internal structures. The entire interior of the cell then takes on a weak green color. The nature of this staining pattern is relatively easy to recognize and distinguish from stained collagen fibers. The problem can be avoided by staining undamaged tissues immediately after isolation.
b. niespecyficzne barwienie jąder niektórych typów komórek może następować w wyniku penetracji wolnej fluoresceiny przez funkcjonalną błonę komórkową. Wolna fluoresceina może występować w roztworze znacznika fluorescencyjnego - jest to zanieczyszczenie pozostające po syntezie barwnika. Stężenie wolnej fluoresceiny zależy od wydajności procesu oczyszczania zsyntetyzowanego związku.b. Nonspecific staining of the nuclei of some cell types may occur as a result of penetration of free fluorescein through the functional cell membrane. Free fluorescein may be present in the fluorescent tracer solution - this is an impurity left over from dye synthesis. The concentration of free fluorescein depends on the efficiency of the purification process of the synthesized compound.
c. barwienie struktur zawierających cząsteczki podobne do kolagenu. W niektórych typach komórek i tkanek mogą występować cząsteczki zawierające podjednostkę o budowie bardzo zbliżonej do kolagenu. Do cząsteczek tej grupy należy forma acetylcholinesterazy zakotwiczona w błonach komórkowych. Posiada ona w swej strukturze łańcuchy kolagenowe, tzw. kolagen Q. Innym przedstawicielem są lektyny, które zawierają cząsteczki kolagenu (kolektyny). Stężenie tych związków w tkankach jest zazwyczaj wielokrotnie niższe niż stężenie kolagenu, zatem sygnał fluorescencyjny pochodzący od cząsteczek zawierających łańcuchy polipeptydowe podobne do kolagenu jest poniżej poziomu detekcji.c. staining of structures containing collagen-like molecules. Some types of cells and tissues may have molecules that contain a subunit that is very similar to collagen. This group of molecules includes a form of acetylcholinesterase anchored in cell membranes. It has collagen chains in its structure, the so-called collagen Q. Another representative is lectins, which contain collagen molecules (collectins). The tissue concentration of these compounds is usually many times lower than that of collagen, so the fluorescence signal from molecules containing collagen-like polypeptide chains is below the detection limit.
d. barwienie acetylcholinesterazy, poprzez wiązanie znacznika fluorescencyjnego z centrum aktywnym enzymu. Składnikiem cząsteczki znacznika fluorescencyjnego jest fizostygmina - cząsteczka wykazująca powinowactwo do centrum aktywnego cholinesteraz (acetylo- i butyrylocholinesterazy). Ustalono, że wiązanie między znacznikiem fluorescencyjnym a wyizolowanymi cholinesterazami zachodzi, jednak jest słabe i nietrwałe. Powinowactwo znacznika fluorescencyjnego do cholinesteraz nie prowadzi do wyraźnego wybarwienia nerwów cholinergicznych.d. Acetylcholinesterase staining by binding a fluorescent label to the active site of the enzyme. The component of the fluorescent marker molecule is physostigmine - a molecule showing affinity to the active site of cholinesterases (acetyl- and butyrylcholinesterase). It was established that the binding between the fluorescent marker and the isolated cholinesterases takes place, however, it is weak and unstable. The affinity of the fluorescent marker for cholinesterases does not lead to clear staining of the cholinergic nerves.
Blaknięcie i wymiana dynamiczna barwnika (izolowane włókna, nienaruszona tkanka)Fading and dynamic dye exchange (insulated fibers, intact tissue)
Światło wzbudzające fluorescencję znacznik fluorescencyjny prowadzi do uszkodzenia fluoroforu i utraty zdolności do emitowania fluorescencji. Skutkiem blaknięcia jest zmniejszanie intensywności fluorescencji znacznika fluorescencyjnego w badanych obszarze próbki. Spadek intensywności fluorescencji jest jednak znacznie wolniejszy, niż wynikałoby to z tempa blaknięcia fluoroforu użytego znacznika fluorescencyjnego. Przyczyną niespodziewanej stabilności sygnału jest wymiana dynamiczna między pulą znacznika fluorescencyjnego związanego z włóknami kolagenu a pulą obecną w roztworze. Prowadzi to do stałego odtwarzania populacji niewyblakniętych cząsteczek znacznika fluorescencyjnego związanych z włóknami kolagenu. Wykazano to metodą FRAP.The light exciting the fluorescence of the fluorescent marker leads to damage of the fluorophore and loss of the ability to emit fluorescence. The effect of fading is to reduce the fluorescence intensity of the fluorescent marker in the test area of the sample. The decrease in fluorescence intensity, however, is much slower than it would appear from the fading rate of the fluorophore of the fluorescent tracer used. The reason for the unexpected signal stability is the dynamic exchange between the pool of fluorescent marker associated with collagen fibers and the pool present in solution. This leads to a constant reproduction of the population of undyed fluorescent marker molecules associated with the collagen fibers. This was demonstrated by the FRAP method.
Wygaszanie kolizyjneCollision blanking
W przypadku użycia stężeń znacznika fluorescencyjnego przewyższających 10 μΜ, może dochodzić do zgromadzenia takiej liczby cząsteczek barwnika na powierzchni włókien kolagenowych, iż zachodzi zjawisko wygaszania kolizyjnego. Prowadzi to do zmniejszenia intensywności sygnału fluorescencji, mimo wzrostu stężenia barwnika w próbce. Uzyskanie optymalnych warunków barwienia wymaga miareczkowania. W większości przypadków optymalne stężenie znacznika fluorescencyjnego w roztworze wynosi ok. 10 μΜ.When the concentration of the fluorescent marker is used in excess of 10 μ takiej, the amount of dye particles may accumulate on the surface of collagen fibers that the collision quenching phenomenon occurs. This leads to a decrease in the intensity of the fluorescence signal, despite the increase in the concentration of the dye in the sample. To obtain optimal staining conditions, titration is required. In most cases, the optimal concentration of the fluorescent marker in the solution is approx. 10 µΜ.
P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3
Jednoczesne wybarwianie włókien kolagenowych, jąder komórkowych oraz aktywnych mitochondriówSimultaneous staining of collagen fibers, cell nuclei and active mitochondria
Dodać barwnik TMRE do pożywki zawierającej znacznik fluorescencyjny. Końcowe stężenie TMRE powinno wynosić 1 μΜ. Tak przygotowanym roztworem zalać fragment tkanki. Następnie, dodać barwnik Draq5 pobrany bezpośrednio z roztworu dostarczonego przez producenta (Biostatus, UK). Końcowe stężenie Draq5 powinno wynosić 1 μΜ. Inkubować tkankę z roztworem trzech barwników 5-60 minut.Add the TMRE dye to the medium containing the fluorescent label. Final TMRE concentration should be 1 µΜ. Pour the tissue with the prepared solution. Then add the Draq5 dye taken directly from the solution provided by the manufacturer (Biostatus, UK). The final concentration of Draq5 should be 1 µΜ. Incubate the tissue with the three dye solution for 5-60 minutes.
Rejestrowanie obrazów mikroskopowychRecording of microscopic images
Obrazy fluorescencji włókien kolagenowych wybarwionych znacznikiem fluorescencyjnym można oglądać, rejestrować i badać używając standardowego mikroskopu fluorescencyjnego (tzw. szerokiego pola) lub mikroskopu konfokalnego, wyposażonego w źródło światła niebieskiego i typowe filtry optyczne służące do detekcji fluoresceiny lub innego urządzenia badawczego posługującego się fluorescencją i jedną lub kilkoma metodami, jak MP, FRAP, FLIP, FRET, FCS, 4Pi, STED, mikroskopia wykorzystująca modulowane oświetlenie.Fluorescence images of collagen fibers stained with a fluorescence marker can be viewed, recorded and examined using a standard fluorescence microscope (the so-called wide field) or a confocal microscope, equipped with a blue light source and typical optical filters for the detection of fluorescein or other research device using fluorescence and one or more with several methods, such as MP, FRAP, FLIP, FRET, FCS, 4Pi, STED, microscopy using modulated illumination.
PL 219 326 B1PL 219 326 B1
Warunki pomiaru w przypadku próbki wybarwionej znacznikiem fluorescencyjnym, Draq5 i TMRE, mikroskop Bio-Rad MRC1024. Długości fali światła wzbudzającego fluorescencję - 488 nm,Measurement conditions for sample stained with fluorescent marker, Draq5 and TMRE, Bio-Rad MRC1024 microscope. Fluorescence excitation wavelength - 488 nm,
568 nm, laser KrAr, pierwsze lustro dichroiczne T1, drugie lustro dichroiczne T2A, filtry emisyjne568 nm, KrAr laser, T1 first dichroic mirror, T2A second dichroic mirror, emission filters
540/30, 580LP, 630LP.540/30, 580LP, 630LP.
Utrwalanie wybarwionych preparatówFixation of colored preparations
Preparaty wybarwione znacznikiem fluorescencyjnym mogą być utrwalane formaldehydem i pozostają trwałe przez co najmniej kilka dni, jednak jakość uzyskanych obrazów jest gorsza niż w przypadku preparatów zawierających żywe tkanki.Slides stained with a fluorescent marker can be fixed with formaldehyde and remain stable for at least a few days, but the image quality is inferior to that of slides containing viable tissues.
W przypadku barwienia opisanego w przykładzie powyżej barwienie znacznikiem fluorescencyjnym i Draq5 pozostaje widoczne po utrwaleniu tkanki formaldehydem, natomiast barwienie mitochondriów znika z chwilą utraty potencjału mitochondrialnego.In the case of the staining described in the example above, staining with the fluorescent marker and Draq5 remains visible after fixation of the tissue with formaldehyde, while the staining of the mitochondria disappears once the mitochondrial potential is lost.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL384305A PL219326B1 (en) | 2008-01-22 | 2008-01-22 | Fluorescent marker for collagen-dye |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL384305A PL219326B1 (en) | 2008-01-22 | 2008-01-22 | Fluorescent marker for collagen-dye |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL384305A1 PL384305A1 (en) | 2009-08-03 |
| PL219326B1 true PL219326B1 (en) | 2015-04-30 |
Family
ID=42986792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL384305A PL219326B1 (en) | 2008-01-22 | 2008-01-22 | Fluorescent marker for collagen-dye |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL219326B1 (en) |
-
2008
- 2008-01-22 PL PL384305A patent/PL219326B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL384305A1 (en) | 2009-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cooper et al. | Visualizing morphogenesis in transgenic zebrafish embryos using BODIPY TR methyl ester dye as a vital counterstain for GFP | |
| Matryba et al. | Advances in ex situ tissue optical clearing | |
| Dailey et al. | Confocal imaging of microglial cell dynamics in hippocampal slice cultures | |
| Boerboom et al. | High resolution imaging of collagen organisation and synthesis using a versatile collagen specific probe | |
| Cooper et al. | Confocal microscopic analysis of morphogenetic movements | |
| Ashcroft et al. | Age‐related changes in the temporal and spatial distributions of fibrillin and elastin mRNAs and proteins in acute cutaneous wounds of healthy humans | |
| WO2017027368A1 (en) | Protein retention expansion microscopy | |
| WO2021113505A1 (en) | Method for preparing a specimen for expansion microscopy | |
| Biela et al. | Col‐F, a fluorescent probe for ex vivo confocal imaging of collagen and elastin in animal tissues | |
| US8153103B2 (en) | Conjugates of photo-activatable dyes | |
| Shirakawa et al. | Spatiotemporal characterization of intracellular Ca2+ rise during the acrosome reaction of mammalian spermatozoa induced by zona pellucida | |
| Soeller et al. | Application of two-photon flash photolysis to reveal intercellular communication and intracellular Ca 2+ movements | |
| PL219326B1 (en) | Fluorescent marker for collagen-dye | |
| Dumas et al. | Membrane fluidity and oxygen diffusion in cholesterol‐enriched endothelial cells | |
| Molnár et al. | Tract-tracing in developing systems and in postmortem human material using carbocyanine dyes | |
| Al-Gubory | Fibered confocal fluorescence microscopy for imaging apoptotic DNA fragmentation at the single-cell level in vivo | |
| Stylianou et al. | Fluorescence Microscopy of the Cell and Cell Interactions to Study Dynamic Cellular Processes | |
| Osman et al. | Fluorescence approaches to image and quantify the demarcation membrane system in living megakaryocytes | |
| Kneen et al. | Imaging of renal medullary interstitial cells in situ by confocal fluorescence microscopy | |
| Micotto et al. | Fluorescent mimics of 5-hydroxytryptamine based on N-alkylated derivatives of 6-hydroxycarbostyril | |
| RU2620559C1 (en) | Method for colouring preparations of whole biological tissues and organs by click histochemistry (variants) | |
| Dailey | Optical imaging of neural structure and physiology: Confocal fluorescence microscopy in live brain slices | |
| Kumar et al. | Visualization of 3D organoids through the latest advancements in microscopy | |
| Kaestner et al. | Non-linear and ultra high-speed imaging for explorations of the murine and human heart | |
| Saal et al. | Heat denaturation enables multicolor X10-STED microscopy at single-digit nanometer resolution |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20110122 |