Краситель CF ⇐ Васина Википедия

[wiki_en]

'''CF® Красители''' представляют собой класс запатентованных флуорофоров|флуоресцентных красителей, разработанных компанией Biotium, Inc. для биологических исследований, включая флуоресцентный_микроскоп|флуоресцентную микроскопию, проточную цитометрию|проточную цитометрию и визуализацию in vivo.Biotium, Inc. «Брошюра о красителях CF: флуоресцентные красители следующего поколения». (2020). https://biotium.comГетц С., Хаммербек С., Бонневье Дж. «Основы проточной цитометрии для неспециалистов». Методы медико-биологических наук и биомедицины для неспециалистов (2018).Кистский туберкулез. «Этикетки и пятна флуоресцентных красителей: база данных фотофизических свойств». В книге «Метки и пятна флуоресцентных красителей: база данных фотофизических свойств» (2023). Впервые представленные в конце 2000-х годов, эти красители характеризуются химической стратегией, сочетающей ПЭГилирование | пегилирование с сульфированием для достижения высокой растворимости в воде при минимизации неспецифического связывания.Ведомство по патентам и товарным знакам США. Патент US8709830B2: «Флуоресцентные красители, наборы флуоресцентных красителей и методы получения меченых молекул». Выдано 29 апреля 2014 г. https://patents.google.com/patent/US870 ... ехнический персонал по биотию. «Обзор технологии красителей CF: новая химия родамина». https://biotium.com

В настоящее время портфолио CF Dye включает более 40 флуорофоров с длинами волн возбуждения от 347 нм (ультрафиолетовый свет) до 876 нм (ближний инфракрасный диапазон), построенных на четырех основных химических основах: кумарин|кумарин, пирен|пирен, родамин|родамин и цианин|цианин.Biotium, Inc. "CF Dye Selection" Путеводитель». (2019). https://biotium.com Красители CF использовались в микроскопии сверхвысокого разрешения | микроскопии сверхвысокого разрешения, где несколько вариантов были проверены для таких методов, как STORM, MINFLUX и STED-микроскопия. Леманн М., Лихтнер Г., Кленц Х., Шморанцер Дж. «Новые органические красители для многоцветной микроскопии сверхвысокого разрешения на основе локализации». Журнал биофотоники 9(1-2):161-170 (2016). https://doi.org/10.1002/jbio.201500119Дикманн Р., Канвальд М., Шенит А., Дешамс Дж., Матти У., Райс Дж. «Оптимизация скорости визуализации и интенсивности возбуждения для микроскопии локализации одиночных молекул». Nature Methods 17:909–912 (2020). https://doi.org/10.1038/s41592-020-0918-5

== История и развитие ==

Компания Biotium была основана в 2001 году во Фримонте, Калифорния, Фей Мао, доктором философии, и Вивьен Чен, MBA.Сотрудники. «Переосмысление флуоресценции: улучшение визуализации с помощью химии». Ученый (2026). https://www.the-scientist.com/fluoresce ... stry-73887 Разработка красителей CF началась примерно в 2007 году в ответ на ограничения, наблюдаемые в существующих коммерческих флуорофорах, в частности, на тенденцию сильно сульфированных красителей проявлять неспецифическое связывание с положительно заряженными клеточными компонентами.Biotium Blog. «Красители CF: с чего все началось? Часть 1. История флуоресценции». https://biotium.com/blog Чтобы решить эти проблемы, исследователи Biotium разработали стратегию химического дизайна, сочетающую сульфирование с модификацией полиэтиленгликоля (ПЭГ).

Название «CF» первоначально означало «флуоресцентные красители на основе цианина», но теперь означает «прозрачный флюор», что отражает соотношение сигнал/шум, достигнутое за счет комбинированной стратегии пегилирования и сульфирования.

В 2009 году исследователи Biotium сообщили о разработке стратегии замещения родамин-имидазола, в которой бензольное кольцо, обычно используемое для конъюгации, было заменено группой имидазолия. Микроскопия посредством замещения 1,3-дизамещенного имидазолия». Angewandte Chemie International Edition 61(19):e202113612 (2022 г.). https://doi.org/10.1002/ANIE.202113612 Эта модификация привела к красному смещению длины волны излучения, сохраняя при этом фотостабильность родамин-ксантенового ядра, расширяя полезный спектральный диапазон родаминовых красителей в ближнюю инфракрасную область.

Biotium также разработала красители нуклеиновых кислот, которые более безопасны для пользователей, чем другие распространенные варианты: GelRed и GelGreen. Компания помогла изобрести Viability PCR|Viability PCR (v-PCR), а также реагенты моноазид пропидия|моназид пропидия (PMA) и его преемную технологию PMAxx™.Nocker A, Camper AK. «Использование производных фенантридия для различения живых и мертвых клеток». Патент США № 8198040 В2. Вашингтон, округ Колумбия: Ведомство США по патентам и товарным знакам (2012 г.). https://patents.google.com/patent/US8198040B2/enМао Ф., МакГарро П.Г., Мадрид А.С., Люнг Вайоминг, Робертс Л.М. «Агенты, модифицирующие нуклеиновые кислоты, и их применение». Патент США № 10570463 В2. Вашингтон, округ Колумбия: Ведомство США по патентам и товарным знакам (2020 г.). https://patents.google.com/patent/US10570463B2/en

В августе 2021 года компания Biotium выпустила CF850 и CF870, флуоресцентные красители с максимумом эмиссии за пределами 850 нм. В 2022 году в результате сотрудничества с профессором Кэ Сюй из Калифорнийского университета в Беркли были получены CF583R и CF597R, родаминовые красители с зеленым возбуждением, оптимизированные для STORM-микроскопии.

В 2023 году компания Biotium представила тандемные красители Astral Leap™, разработанные с использованием оптимизированных возможностей резонансной передачи энергии Фёрстера (FRET) для улучшения соотношения сигнал/шум в приложениях проточной цитометрии.Сотрудники. «Растущая коллекция антител с использованием тандемных красителей Astral Leap™». FluoroFinder: новые флуоресцентные красители 2024 года (2024). https://fluorfinder.com/fluorescent-dyes-of-2024/

== Химия ==

Красители CF были синтезированы путем химической модификации известных семейств кумариновых, родаминовых и цианиновых красителей. В красителях используется двойная стратегия сульфирования и пегилирования. При сульфировании вводятся сульфонатные группы (–SO₃⁻) для улучшения растворимости в воде, тогда как при пегилировании добавляются цепи полиэтиленгликоля (ПЭГ), которые физически защищают заряженный заряд. группы и уменьшают агрегацию красителей. Этот подход обеспечивает растворимость в воде, превышающую 100 мг/мл, при сохранении только 1-2 чистых отрицательных зарядов по сравнению с 3-6 зарядами в традиционных сильно сульфированных красителях.

Части ПЭГ стерически предотвращают π-стекинг между соседними молекулами красителя, уменьшая образование H-агрегатов, что является причиной тушения флуоресценции, когда несколько красителей присоединяются к одному антителу|антителу. Это свойство позволяет конъюгатам антител достигать более высоких степеней мечения (значения DOL 4–10) без значительного самотушения.

Красители CF ближнего инфракрасного диапазона на основе родамина (обозначенные суффиксом «R») используют химию замещения родамин-имидазола для расширения длины волны излучения за пределы традиционного предела ~ 600 нм, сохраняя при этом характеристики фотостабильности родаминного каркаса. цианиновые красители.

== Приложения ==

Красители CF коммерчески доступны в виде реактивных красителей и наборов для мечения для приготовления флуоресцентных биоконъюгатов. Они использовались для мечения белков, включая антитела и лектины|лектины, а также других биомолекул. Сообщаемые области применения включают иммунофлуоресценцию|иммунофлуоресцентную микроскопию, проточную цитометрию, вестерн-блоттинг|вестерн-блоттинг, визуализацию in vivo, флуоресцентную гибридизацию in situ|флуоресцентную гибридизацию in situ, расширяющую микроскопию|расширяющую микроскопию и апоптоз. обнаружение.Феррер-Фонт Л., Мехта П., Хармос П., Шмидт А.Дж., Чаппелл С., Прайс К.М., Херманс И.Ф., Рончезе Ф., Ле Грос Г., Ларсен М., Пэн Л. «Высокоразмерный анализ иммунных клеток кишечника во время заражения гельминтами». eLife 9: e51678 (2020). https://doi.org/10.7554/eLife.51678Чен Ф., Тиллберг П.В., Бойден Э.С. «Оптическая визуализация. Расширительная микроскопия». Science 347(6221):543-548 (2015). https://doi.org/10.1126/science.1260088Альверо А.Б., Мор Г (ред.). «Обнаружение механизмов гибели клеток: методы и протоколы». Humana Press (2021).

Красители CF ближнего инфракрасного диапазона (CF680, CF770, CF790) использовались в количественном вестерн-блоттинге в системах обнаружения LI-COR Odyssey. В сравнительных исследованиях сообщалось, что CF790 демонстрирует меньшее неспецифическое связывание по сравнению с Alexa Fluor 790 из-за меньшего суммарного отрицательного заряда.

=== Микроскопия сверхвысокого разрешения ===

Несколько красителей CF были оценены в рецензируемых исследованиях для использования в методах микроскопии сверхвысокого разрешения. Систематическая оценка 28 коммерческих красителей, проведенная Леманном и его коллегами (2016), определила CF647 и CF680 как «оптимальную пару красителей» для комбинации многоцветных dSTORM на основе спектрального расслоения без регистрации. с микроскопией сверхвысокого разрешения#STORM и PALM|CF568 с низкими перекрестными помехами. CF583R и CF597R, разработанные в рамках сотрудничества Biotium-Ke Xu, обеспечивают точность локализации примерно 10 нм в латеральном направлении и 20 нм в осевом направлении. Исследования Дикмана и его коллег из EMBL продемонстрировали, что CF660C проявляет фотостабильность во время расширенных сеансов визуализации, что позволяет получить около миллиона кадров, охватывающих целые митотические клетки (объемы 40 × 40 × 6 мкм). Аналогичным образом, CF640R и CF680R были проверены для STED-микроскопии|микроскопии с истощением стимулированного излучения (STED).Heilemann M, van de Linde S, Schüttpelz М., Каспер Р., Зеефельдт Б., Мукерджи А., Тиннефельд П., Зауэр М. «Флуоресцентная визуализация с субдифракционным разрешением с помощью обычных флуоресцентных зондов». Angewandte Chemie International Edition 47 (33): 6172-6176 (2008) https://doi.org/10.1002/anie.200802376. Некоторые красители CF имеют использовался для микроскопии сверхвысокого разрешения#Микроскопия со структурированным освещением (SIM)|Микроскопия со структурированным освещением (SIM).Боулер М., Конг Д., Сан С., Нанджундаппа Р., Эванс Л., Фармер В., Холланд А., Маджуб М.Р., Суй Х., Лонкарек Дж. «Охарактеризация морфологии и динамики дистального придатка центриоли с помощью корреляционного STORM и электронного микроскопии». Nature Communications 10(1):435 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-018-08216-4 А совсем недавно CF660C и CF680 были проверены для наноскопии MINFLUX с использованием стандартных буферов фотопереключения GLOX+MEA.

'''Технические характеристики'''

=== Характеристики типичного красителя CF® ===

== Патенты ==

Ключевые патенты, касающиеся технологии CF Dye, включают US8709830B2 («Флуоресцентные красители, наборы флуоресцентных красителей и методы получения меченых молекул»), EP2223086B1 (дата приоритета 2007 г.) и международную заявку WO2012129128A1.Европейское патентное ведомство. Патент EP2223086B1: «Флуоресцентные красители». Дата приоритета 2007 г. https://patents.google.com/patent/EP2223086B1

== См. также ==

* Флуорофор
* Флуоресцентный микроскоп|Флуоресцентная микроскопия
* Микроскопия сверхвысокого разрешения



Подробнее: [url]https://en.wikipedia.org/wiki/CF_dye[/url]