Abstrato

Química Orgânica: 2018- Síntese assistida por micro-ondas de uma biblioteca de sondas moleculares de infravermelho próximo para imagens in vivo - Maged Henary

 Maged Henary  

Um método assistido por micro-ondas para a síntese de uma biblioteca de sondas moleculares de infravermelho próximo (NIR), como cianinas pentametinas simétricas e seus precursores correspondentes. Esta classe de compostos é vantajosa para imagens in vivo devido à baixa absorção de moléculas biológicas na janela NIR. A síntese por micro-ondas reduziu drasticamente o tempo de reação para síntese de corante de dias para minutos, bem como produziu rendimentos aumentados (89-98%) para o método de aquecimento convencional (18-64%). Também neste estudo, demonstramos que é possível criar fluoróforos de infravermelho próximo específicos para tecidos (tireoide, glândulas salivares e supra-renais) usando a estrutura química inerente. Assim, uma única molécula compacta realiza tanto o direcionamento quanto a imagem. A imagem óptica tem sido o esteio da histologia, bioensaios e microscopia por várias décadas devido à alta resolução espacial e à sensibilidade de detecção excepcional da tática. Particularmente, a imagem de múltiplos canais distingue a imagem óptica de outros métodos de imagem. (Hilderbrand e Weissleder, 2010-2010) devido à enorme janela de imagem óptica, tipicamente entre 400 e 1200 nm, é possível usar múltiplas sondas fluorescentes durante um único experimento sem sangramento significativo entre os canais de imagem. Portanto, a imagem multicanal tem grande potencial para facilitar a observação de múltiplos alvos moleculares em células e tecidos. por exemplo, cinco drenagens distintas de glândulas linfáticas foram visualizadas durante uma única sessão de imagem usando dendrímeros marcados com fluoróforos de várias cores. Micro-ondas são um tipo de onda eletromagnética com comprimentos de onda começando de cerca de um metro a pelo menos um milímetro; com frequências entre 300 MHz (1 m) e 300 GHz (1 mm). Diferentes fontes definem diferentes faixas de frequência como micro-ondas; a definição ampla acima inclui as bandas UHF e EHF (onda milimétrica). Uma definição mais comum em engenharia de radiofrequência é a faixa entre 1 e 100 GHz (comprimentos de onda entre 0,3 m e três mm). Em todos os casos, as micro-ondas incluem toda a banda SHF (3 a 30 GHz, ou 10 a 1 cm) no mínimo. As frequências dentro da faixa de micro-ondas são frequentemente mencionadas por suas designações de banda de radar IEEE: banda S, C, X, Ku, K ou Ka, ou por designações semelhantes da OTAN ou da UE. Para serem eficazes, muitas técnicas ópticas exigem a utilização de sondas moleculares projetadas para detectar e rastrear processos moleculares ou biomarcadores de interesse. Portanto, o evento das últimas sondas moleculares atraiu a atenção dos pesquisadores por várias décadas devido às suas diversas aplicações em química, biologia e medicina. (Ballou, et al., 2005, Rao, et al., 2007, Sameiro e Goncalves, 2009) Nos últimos anos, a imagem óptica de processos moleculares em organismos vivos estimulou o interesse no desenvolvimento de sondas moleculares a serem usadas na região do infravermelho próximo (NIR) (700-900 nm). (Achilefu, 2010, Escobedo, et al., 2010, He, et al., 2010,Hilderbrand e Weissleder, 2010) As sondas moleculares NIR oferecem duas grandes vantagens sobre as pessoas que emitem em comprimentos de onda visíveis. Primeiro, os tecidos biológicos têm menor absorção de luz NIR do que a luz (Achilefu). Isso permite que a luz NIR penetre mais profundamente no tecido do que a luz em comprimentos de onda visíveis, permitindo assim a avaliação de dados de estruturas mais profundas. Segundo, menos autofluorescência está presente no NIR em comparação com os comprimentos de onda visíveis, permitindo maiores relações sinal-fundo. Portanto, espera-se que as sondas moleculares que emitem luz dentro da região NIR sejam adequadas para imagens in vivo. Esforços de pesquisa recentes têm como alvo o desenvolvimento e a utilização de tais sondas NIR em aplicações de imagens biomédicas. Durante este capítulo, as sondas fluorescentes NIR (exclusivas de proteínas NIR naturais) que são usadas para imagens in vitro e in vivo serão resumidas. Isso inclui sondas suportadas por fluoróforos orgânicos de pequenas moléculas, sondas baseadas em nanopartículas e novas sondas de imagens multimodais. Os sistemas de imagens in vivo, às vezes chamados de sistemas de imagens pré-clínicas, são sistemas de imagens que analisam profundamente os tecidos de indivíduos vivos. As vantagens desse tipo de sistema são que ele fornece a imagem mais completa dos efeitos biológicos de um tratamento ou doença.