Far-Red Fluorescence Probe for Monitoring Singlet Oxygen during Photodynamic Therapy

化学 单线态氧 光动力疗法 光化学 荧光 光敏剂 光毒性 原卟啉IX 罗丹明123 磷光 荧光寿命成像显微镜 生物物理学 氧气 生物化学 有机化学 物理 体外 生物 多重耐药 抗生素 量子力学
作者
Soo-Yeon Kim,Takashi Tachikawa,Mamoru Fujitsuka,Tetsuro Majima
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:136 (33): 11707-11715 被引量:221
标识
DOI:10.1021/ja504279r
摘要

Singlet oxygen ((1)O2), molecular oxygen in the lowest excited state, has a critical role in the cell-killing mechanism of photodynamic therapy (PDT). Although (1)O2 phosphorescence measurement has been mainly used to monitor (1)O2 formation during PDT, its intensity is far insufficient to obtain two-dimensional images of intracellular (1)O2 with the subcellular spatial resolution using the currently available near-IR detector. Here, we propose a new far-red fluorescence probe of (1)O2, namely, Si-DMA, composed of silicon-containing rhodamine and anthracene moieties as a chromophore and a (1)O2 reactive site, respectively. In the presence of (1)O2, fluorescence of Si-DMA increases 17 times due to endoperoxide formation at the anthracene moiety. With the advantage of negligible self-oxidation by photoirradiation (ΦΔ < 0.02) and selective mitochondrial localization, Si-DMA is particularly suitable for imaging (1)O2 during PDT. Among three different intracellular photosensitizers (Sens), Si-DMA could selectively detect the (1)O2 that is generated by 5-aminolevulinic acid-derived protoporphyrin IX, colocalized with Si-DMA in mitochondria. On the other hand, mitochondria-targeted KillerRed and lysosomal porphyrins could not induce fluorescence change of Si-DMA. This surprising selectivity of Si-DMA response depending on the Sens localization and photosensitization mechanism is caused by a limited intracellular (1)O2 diffusion distance (∼300 nm) and negligible generation of (1)O2 by type-I Sens, respectively. For the first time, we successfully visualized (1)O2 generated during PDT with a spatial resolution of a single mitochondrial tubule.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
dmr完成签到,获得积分10
1秒前
名字无法显示完成签到,获得积分10
2秒前
风之谷完成签到,获得积分10
3秒前
ROMANTIC完成签到 ,获得积分0
4秒前
fashing完成签到,获得积分10
5秒前
大呲花完成签到,获得积分10
6秒前
jkaaa完成签到,获得积分0
9秒前
Ccccn完成签到,获得积分10
12秒前
李煜琛完成签到 ,获得积分10
13秒前
黄梓同完成签到 ,获得积分10
15秒前
牛奶煮萝莉完成签到 ,获得积分10
15秒前
知性的雅彤完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
20秒前
超级襄发布了新的文献求助10
20秒前
Jason完成签到 ,获得积分10
21秒前
超帅的达发布了新的文献求助10
25秒前
davyean完成签到,获得积分10
28秒前
i2stay完成签到,获得积分0
29秒前
可爱小天才完成签到 ,获得积分10
31秒前
小胖完成签到 ,获得积分10
32秒前
40秒前
上官若男应助曾经的翠容采纳,获得10
46秒前
ZZQ完成签到 ,获得积分10
52秒前
方方完成签到 ,获得积分10
54秒前
称心的绿竹完成签到,获得积分10
55秒前
zzz完成签到 ,获得积分10
57秒前
雷小牛完成签到 ,获得积分10
58秒前
58秒前
user20011125完成签到 ,获得积分10
1分钟前
EVER完成签到 ,获得积分10
1分钟前
micaoqiqi完成签到,获得积分10
1分钟前
memorise完成签到,获得积分10
1分钟前
碗碗豆喵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
笨笨千亦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
负责雨安完成签到 ,获得积分10
1分钟前
含光完成签到,获得积分10
1分钟前
热心的尔岚完成签到 ,获得积分10
1分钟前
二一而已完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ZHANGZQ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6508411
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8301386
关于积分的说明 17721764
捐赠科研通 5609184
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2921764
邀请新用户注册赠送积分活动 1898967
关于科研通互助平台的介绍 1761564