ライブセルイメージングのためのキノリン系蛍光低分子

Quinoline-based fluorescent small molecules for live cell imaging.

• Rachel M Lackner
• Joomyung V Jun
• E James Petersson
• David M Chenoweth

抄録

低分子プローブは、細胞の染色、生体分子のラベル、環境指標、バイオセンサーなどの用途で、バイオメディカル用途には欠かせないツールである。しかし、蛍光体の特性を計算や合理的な設計だけで予測することは困難であり、後期の機能化が可能なコア足場の開発が特に望まれている。本章では、様々なイメージングアプリケーションのために、容易に機能化し、最適化することができる可変キノリン足場の合成と応用について述べる。化合物の光物性、構造多様性、偏光性に影響を与える3つの機能ドメインを有する簡単な合成法を紹介する。本研究では、その構造と環境の結果として、この足場の調整可能な光物性を研究する方法を示し、最終的にはpH感受性の高いライブセルイメージングにおけるその有用性を示した。

Small molecule probes are essential tools for biomedical applications, with utility as cellular stains, labels for biomolecules, environmental indicators, and biosensors. However, a fluorophore's characteristics are difficult to predict solely through calculations or rational design, making the development of a core scaffold that is amenable to late stage functionalization particularly desirable. In this chapter, we describe the synthesis and application of a tunable quinoline scaffold that can be readily functionalized and optimized for a variety of imaging applications. We present a facile synthesis that results in three functional domains that influence the compound's photophysical properties, structural diversity, and polarization. We demonstrate a method with which to study the scaffold's tunable photophysical properties as a result of its structure and environment, and finally exhibit its utility in pH sensitive, live-cell imaging.

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