Autofluoreszenz - Wikipedia

Autofluorescence ist die natürliche Emission von Licht durch biologische Strukturen wie Mitochondrien und Lysosomen, wenn sie Licht absorbiert haben, und wird verwendet, um das von künstlich zugesetzten fluoreszierenden Markern (Fluorophoren) stammende Licht zu unterscheiden. ^[1]

Am häufigsten beobachtete autofluoreszierende Moleküle sind NADPH und Flavine; Die extrazelluläre Matrix kann aufgrund der intrinsischen Eigenschaften von Kollagen und Elastin auch zur Autofluoreszenz beitragen. ^[1]

Im Allgemeinen treten Proteine, die eine erhöhte Menge der Aminosäuren Tryptophan, Tyrosin und Phenylalanin enthalten, in gewissem Umfang auf. ^[2]

Autofluoreszenz tritt ebenfalls auf nicht biologisches Material in vielen Papieren und Textilien. Autofluoreszenz aus US-Papiergeld wurde als Mittel zur Unterscheidung gefälschter Währungen von authentischer Währung nachgewiesen. ^[3]

Mikroskopie [ edit ]

Ein multispektrales Bild von Gewebe aus einem Mäusedarm, das zeigt, wie Autofluoreszenz kann mehrere Fluoreszenzsignale verdecken.

Autofluoreszenz kann in der Fluoreszenzmikroskopie problematisch sein. Licht emittierende Flecken (wie fluoreszenzmarkierte Antikörper) werden auf die Proben aufgetragen, um die Visualisierung spezifischer Strukturen zu ermöglichen.

Die Autofluoreszenz stört die Detektion spezifischer Fluoreszenzsignale, insbesondere wenn die interessierenden Signale sehr schwach sind. Dadurch werden andere Strukturen als die interessierenden sichtbar.

In einigen Mikroskopen (hauptsächlich konfokalen Mikroskopen) ist es möglich, die unterschiedlichen Lebensdauern der angeregten Zustände der hinzugefügten Fluoreszenzmarker und der endogenen Moleküle zu nutzen, um den Großteil der Autofluoreszenz auszuschließen.

Autofluoreszenzmikroskopie mit Superauflösung / optischer Nanoskopie von mit konfokaler Lichtmikroskopie unsichtbaren Zellstrukturen

In einigen Fällen kann die Autofluoreszenz tatsächlich die interessierenden Strukturen beleuchten oder als nützlicher diagnostischer Indikator dienen. ^[1]

Beispielsweise kann zelluläre Autofluoreszenz als Indikator für Zytotoxizität verwendet werden, ohne dass Fluoreszenzmarker hinzugefügt werden müssen. ^[4]

Die Autofluoreszenz von menschlicher Haut kann verwendet werden Messung des Gehalts an fortgeschrittenen Glykationsendprodukten (AGEs), die bei mehreren menschlichen Krankheiten in größeren Mengen vorhanden sind. ^[5]

Optische Bildgebungssysteme, die die multispektrale Bildgebung verwenden, können die durch Autofluoreszenz verursachte Signalverschlechterung reduzieren ^[6]

Die Super-Resolution-Mikroskopie SPDM enthüllte autofluoreszierende zelluläre Objekte, bei denen die Multiplexing-Fähigkeiten erweitert wurden Ich bin unter konventionellen Bedingungen der Fluoreszenzabbildung nicht nachweisbar. ^[7]

Autofluoreszierende Moleküle [ edit ]

Autofluoreszenz in Bananenhaut unter verschiedenen Lichtbedingungen. [19456501] ]

1. ^ ^{a b c} c. Monici M. (2005). Zell- und Gewebeautofluoreszenzforschung und diagnostische Anwendungen . Biotechnol Annu. Rev . Biotechnology Jahresrückblick. 11 . S. 227–56. doi: 10.1016 / S1387-2656 (05) 11007-2. ISBN 9780444519528. PMID 16216779.
2. ^ ^{a b c [1945941] [1945941] 19659023] d e} Julian M. Menter (2006). "Temperaturabhängigkeit der Kollagenfluoreszenz". Photochem. Photobiol. Sci . 5 (4): 403–410. doi: 10.1039 / b516429j. PMID 16583021.
3. ^ Chia, Thomas; Michael Levene (17. November 2009). "Nachweis von gefälschten US-Papiergeldern unter Verwendung der Lebensdauer der intrinsischen Fluoreszenz". Optics Express . 17 (24): 22054–22061. doi: 10.1364 / OE.17.022054 . 31. Januar 2012 .
4. ^ Fritzsche M, Mandenius CF (September 2010). "Fluoreszenzzellbasierte Erfassungsansätze für Toxizitätstests" Anal Bioanal Chem . 398 (1): 181–91. doi: 10.1007 / s00216-010-3651-6. PMID 20354845.
5. ^ Gerrits EG, Smit AJ, Bilo HJ (März 2009). "AGEs, Autofluoreszenz und Nierenfunktion". Nephrol. Wählen. Transplantation . 24 (3): 710–3. doi: 10.1093 / ndt / gfn634. PMID 19033250 . 2011-04-23 .
6. ^ James R. Mansfield, Kirk W. Gossage, Clifford C. Hoyt und Richard M. Levenson "Autofluoreszenz-Entfernung, Multiplexing und automatisierte Analyseverfahren für In-vivo-Fluoreszenzbildgebung "J. Biomed. Opt., Vol. 10, 041207 (2005) [1]
7. ^ Kaufmann R., P. Müller, M. Hausmann, C. Cremer (2010). "Abbildung von markierungsfreien intrazellulären Strukturen durch Lokalisierungsmikroskopie". Micron . doi: 10.1016 / j.micron.2010.03.06 (inaktiv 2019-02-21).
8. ^ ^{a b} Georgakoudi I., Jacobson BC, Müller MG, Bogen EE, Badizadegan K, Carr-Locke DL, Crum CP, Boone CW, RR Dasari, Van Dam J, Feld MS (01.02.2002). "NAD (P) H und Kollagen als in vivo quantitative fluoreszierende Biomarker für epitheliale präkanzeröse Veränderungen". Cancer Res . 62 (3): 682–687. PMID 11830520.
9. ^ ^{a b c} [19599041] [19599041] [19599041] ^e Zipfel WR, Williams RM, Christie R., Nikitin AY, Hyman BT, WW Webb (2003-06-10). "Lebende intrinsische Emissionsmikroskopie unter Verwendung von durch Multiphotonen angeregter nativer Fluoreszenz und Erzeugung der zweiten Harmonischen". Verfahren der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten von Amerika . 100 (12): 7075–7080. doi: 10.1073 / pnas.0832308100. PMC 165832 . PMID 12756303.
10. ^ Schönenbrücher, Holger; et al. (2008). "Fluoreszenzbasierte Methode zur Nutzung von Lipofuszin zur Echtzeiterkennung von Geweben des zentralen Nervensystems an Rinderkadavern". Journal of Agricultural and Food Chemistry . 56 (15): 6220–6226. doi: 10.1021 / jf0734368. PMID 18620407.
11. ^ James M. Gallas & Melvin Eisner (Mai 1987). "Fluoreszenz der Melaninabhängigkeit von Anregungswellenlänge und Konzentration". Photochem. Photobiol . 45 (5): 595–600. doi: 10.1111 / j.1751-1097.1987.tb07385.x.