Перспективы использования в биодиагностике?

Полиядерные комплексы золота
– высокоэффективные
триплетные люминофоры.
Перспективы использования в
биодиагностике?
Дмитрий Викторович Крупеня
Комплексы переходных металлов как
метки для люминесцентной микроскопии
(1) Zhao, Q.; Huang, C.; Li, F. Phosphorescent heavy-metal complexes for
bioimaging. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 2508.
(2) Fernandez-Moreira, V.; Thorp-Greenwood, F. L.; Coogan, M. P.
Application of d6 transition metal complexes in fluorescence cell
imaging. Chem. Commun. 2010, 46, 186-202.
(3) Haas, K. L.; Franz, K. J. Application of Metal Coordination Chemistry To
Explore and Manipulate Cell Biology. Chemical Reviews 2009, 109,
4921-4960.
Стоксов сдвиг
Время жизни возбужденного состояния
10 нс – органически флюорофоры
100 нс -10 мкс – неорганические
Время жизни возбужденного состояния:
Fluorescence-polarization immunoassay (FPI)
Устойчивость к выцветанию
•
•
•
•
•
•
Растворимость в воде
Гидрофильность/гидрофобность
Токсичность
Заряд
Cellular uptake
Специфичность к определённым молекулам/структурам
Неспецифические взаимодействия
Локализация люминесцентных комплексов в клеточных структурах
Специфические взаимодействия
Комплексы с ковалентно связанными биотином или эстрадиолом
Комплексы, окрашивающие мембраны
Комплексы, окрашивающие ДНК
Специфические взаимодействия
Сенсоры на ионы Cd2+ и Zn2+
люминесценция + МРТ
Полиядерные комплексы золота
X
X
2+
X
PR2
Au
Cu
X
X
X
71-91%
Inorg. Chem., 2009, 48 (5), 2094–2102
[Au6Cu2(C≡CPh)6(PP)3](PF6)2
X
X
X
≡
PR2
Au
Cu
X
X
X
С21Q-X
Фотофизические свойства комплексов C21Q-Х
100
ε (Μ-1cm-1.10-3)
80
1.0
0.8
60
0.6
40
0.4
20
0.2
0
0.0
300
400
X
λem/nm
NO2
576
H
594
OMe
620
NMe2
686
500
nm
600
aerated
degassed
aerated
degassed
aerated
degassed
aerated
degassed
700
Normalized emission intensity
8
9
10
11
800
CH2Cl2, 25oC, lex = 450 nm
Φem
0.73
0.93
0.67
0.96
0.33
0.77
0.04
0.10
τobs/μs
3.15
4.80
3.69
5.92
2.60
5.78
3.10
9.20
Inorg. Chem., 2009, 48 (5), 2094–2102
C21Q-H
Двухфотонное поглощение
X
X
X
PR2
Au
Cu
X
X
X
21 GM
C21Q-H: 170-190 GM
J. Phys. Chem., 2009, 113 (33), 9270-9276
P
Au
5+
Au
3+
P
Au
Au
Cu
Au
Cu
Au
Au
Cu
Au
Cu
P
Au
Cu
Au
Au
Au
P
C21Q
2+
Au
Cu
Au
Cu
P
Au
Au
P
Au
Au
Cu
Au
Cu
Au
Au
Au
Модификация лигандной сферы
Нековалентный комплекс с альбумином
С21Q-COOH + HSA
С21Q-COOH * HSA
Перспективы использования в
биодиагностике?
(+) Квантовый выход
(+) Коэффициент экстинкции
(+) Отсутствие тушения кислородом
(+) Двухфотонное поглощение
(*) Микросекундные времена жизни
(+/-) Растворимость в воде
(?) Гидрофильность/гидрофобность
(?) Токсичность
(?) Cellular uptake
?
( ) Специфичность к определённым
молекулам/структурам
Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM)
[Au6Cu2(C≡CPh)6(PP)3](PF6)2
Au11(P(C6H5)3)7 * FAB’
Hainfeld, J. F.; Powell, R. D. New Frontiers in Gold Labeling.
Journal of Histochemistry & Cytochemistry 2000, 48, 471 -480.
?
Перспективы использования в
биодиагностике?
(+) Квантовый выход
(+) Коэффициент экстинкции
(+) Отсутствие тушения кислородом
(+) Двухфотонное поглощение
(*) Микросекундные времена жизни
(+/-) Растворимость в воде
(?) Гидрофильность/гидрофобность
(?) Токсичность
(?) Cellular uptake
?
( ) Специфичность к определённым
молекулам/структурам