فلوروفور

الفلوروفور (أو الفلوركروم ، على غرار الكروموفور ) هو مركب كيميائي فلوري يمكنه إعادة إصدار الضوء عند إثارته بالضوء. تحتوي الفلوروفورات عادةً على عدة مجموعات عطرية متحدة ، أو جزيئات مستوية أو حلقية ذات روابط π متعددة . [ 1 ]
تُستخدم الفلوروفورات أحيانًا بمفردها، كمتتبع في السوائل، وكصبغة لتلوين بعض التراكيب، وكركيزة للإنزيمات ، أو كمسبار أو مؤشر (عندما تتأثر فلوريتها بعوامل بيئية مثل القطبية أو الأيونات). وبشكل عام، ترتبط الفلوروفورات تساهميًا بالجزيئات الكبيرة ، لتكون بمثابة علامات (أو أصباغ، أو علامات، أو مؤشرات) للكواشف ذات الألفة أو النشطة بيولوجيًا ( الأجسام المضادة ، والببتيدات، والأحماض النووية). وتُستخدم الفلوروفورات بشكل خاص لتلوين الأنسجة أو الخلايا أو المواد في مجموعة متنوعة من الطرق التحليلية، مثل التصوير الطيفي الفلوري .
يُعدّ الفلورسين ، عبر مشتقّه من إيزوثيوسيانات الفلورسين المتفاعل مع الأمين (FITC)، أحد أكثر الفلوروفورات شيوعًا. وقد امتدّت تطبيقاته من وسم الأجسام المضادة إلى الأحماض النووية بفضل كاربوكسي فلورسين . ومن الفلوروفورات الأخرى الشائعة تاريخيًا مشتقات الرودامين (TRITC) والكومارين والسيانين . [ 2 ] أما الأجيال الأحدث من الفلوروفورات، والتي يحمل العديد منها حقوق ملكية فكرية، فتتميز بأداء أفضل، إذ تكون أكثر استقرارًا ضوئيًا، وأكثر سطوعًا، وأقل حساسية لتغيرات الرقم الهيدروجيني من الأصباغ التقليدية ذات خصائص الإثارة والانبعاث المماثلة . [ 3 ] [ 4 ]
التألق
يمتص الفلوروفور طاقة الضوء عند طول موجي محدد، ثم يعيد إصدار الضوء عند طول موجي أطول. وتعتمد الأطوال الموجية الممتصة ، وكفاءة نقل الطاقة ، والزمن اللازم للانبعاث على كلٍ من بنية الفلوروفور وبيئته الكيميائية، نظرًا لتفاعل الجزيء في حالته المثارة مع الجزيئات المحيطة. تُستخدم عادةً مصطلحات مثل أطوال موجات الامتصاص الأقصى (≈ الإثارة) والانبعاث (على سبيل المثال، الامتصاص/الانبعاث = 485 نانومتر/517 نانومتر) للإشارة إلى فلوروفور معين، ولكن قد يكون من المهم مراعاة الطيف الكامل. قد يكون طيف الإثارة نطاقًا ضيقًا جدًا أو واسعًا، أو قد يتجاوز مستوى القطع بالكامل. عادةً ما يكون طيف الانبعاث أكثر حدة من طيف الإثارة، وله طول موجي أطول وطاقة أقل تبعًا لذلك. تتراوح طاقات الإثارة من الأشعة فوق البنفسجية إلى الطيف المرئي ، وقد تمتد طاقات الانبعاث من الضوء المرئي إلى منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة .
الخصائص الرئيسية للفلوروفورات هي:
- أقصى طول موجة للإثارة والانبعاث (معبر عنه بالنانومتر (nm)): يتوافق مع الذروة في أطياف الإثارة والانبعاث (عادة ذروة واحدة لكل منهما).
- معامل الامتصاص المولي (بالمول -1 سم -1 ): يربط كمية الضوء الممتص، عند طول موجي معين، بتركيز الفلوروفور في المحلول.
- المردود الكمي : كفاءة الطاقة المنقولة من الضوء الساقط إلى الفلورة المنبعثة (عدد الفوتونات المنبعثة لكل فوتون ممتص).
- عمر الإثارة (بالبيكوثانية): مدة بقاء الجزيء الفلوري في حالة الإثارة قبل عودته إلى حالته الأرضية. وهو يشير إلى الزمن اللازم لتحلل مجموعة من الجزيئات الفلورية المثارة إلى 1/ e (≈0.368) من الكمية الأصلية.
- إزاحة ستوكس : الفرق بين أقصى طول موجة للإثارة وأقصى طول موجة للانبعاث.
- الجزء المظلم : هو نسبة الجزيئات غير النشطة في انبعاث الفلورة. بالنسبة للنقاط الكمومية ، أظهر الفحص المجهري المطول للجزيئات المفردة أن 20-90% من جميع الجسيمات لا تُصدر فلورة على الإطلاق. [ 5 ] من ناحية أخرى، لا تُظهر الجسيمات النانوية البوليمرية المترافقة (Pdots) أي جزء مظلم تقريبًا في فلورتها. [ 6 ] قد تحتوي البروتينات الفلورية على جزء مظلم نتيجةً لطي البروتين بشكل خاطئ أو تكوين الكروموفور المعيب. [ 7 ]
تؤثر هذه الخصائص على خصائص أخرى، بما في ذلك التلاشي الضوئي أو المقاومة الضوئية (فقدان التألق عند التعرض المستمر للضوء). وينبغي مراعاة عوامل أخرى، مثل قطبية جزيء الفلوروفور، وحجمه وشكله (أي نمط التألق الاستقطابي )، وغيرها من العوامل التي قد تغير سلوك الفلوروفورات.
يمكن أيضًا استخدام الفلوروفورات لإخماد تألق الأصباغ الفلورية الأخرى أو لنقل تألقها عند أطوال موجية أطول .
الحجم (الوزن الجزيئي)
معظم الفلوروفورات جزيئات عضوية صغيرة تتكون من 20 إلى 100 ذرة (200-1000 دالتون ؛ وقد يكون الوزن الجزيئي أعلى اعتمادًا على التعديلات المطعمة والجزيئات المترافقة)، ولكن توجد أيضًا فلوروفورات طبيعية أكبر بكثير وهي بروتينات : يبلغ وزن البروتين الفلوري الأخضر (GFP) 27 كيلو دالتون ، ويبلغ وزن العديد من بروتينات الفيكوبيلين (PE، APC...) حوالي 240 كيلو دالتون. اعتبارًا من عام 2020، زُعم أن أصغر فلوروفور معروف هو 3-هيدروكسي أيزونيكوتينالدهيد ، وهو مركب يتكون من 14 ذرة ويبلغ وزنه 123 دالتون فقط. [ 8 ]
تعتبر الجسيمات الفلورية مثل النقاط الكمومية (قطرها من 2 إلى 10 نانومتر، وتحتوي على 100 إلى 100000 ذرة) من المواد الفلورية أيضًا. [ 9 ]
قد يعيق حجم الفلوروفور الجزيء الموسوم فراغياً ويؤثر على قطبية الفلورة.
العائلات
يمكن استخدام جزيئات الفلوروفور إما منفردة، أو كجزء من نظام وظيفي فلوري. وبناءً على التعقيد الجزيئي وطرق التخليق، يمكن تصنيف جزيئات الفلوروفور عمومًا إلى أربع فئات: البروتينات والببتيدات، والمركبات العضوية الصغيرة، والبوليمرات والأوليغومرات الاصطناعية، والأنظمة متعددة المكونات. [ 10 ] [ 11 ]
يمكن ربط البروتينات الفلورية GFP و YFP و RFP (الأخضر والأصفر والأحمر على التوالي) ببروتينات محددة أخرى لتشكيل بروتين اندماجي ، يتم تصنيعه في الخلايا بعد نقل ناقل بلازميد مناسب .
تنتمي الفلوروفورات العضوية غير البروتينية إلى العائلات الكيميائية الرئيسية التالية:
- مشتقات الزانثين : الفلورسين ، والرودامين ، والأخضر الأوريغوني ، والإيوسين ، والأحمر التكساسي
- مشتقات السيانين : السيانين، والإندوكاربوسيانين ، والأوكساكاربوسيانين ، والثياكاربوسيانين ، والميروسيانين
- مشتقات السكوارين والسكوارينات الحلقية المستبدلة ، بما في ذلك أصباغ سيتا وسكوير
- مشتقات الروتاكسان من السكوارين : انظر أصباغ تاو
- مشتقات النفثالين ( مشتقات دانسيل وبرودان)
- مشتقات الكومارين
- مشتقات الأوكساديازول : بيريديلوكسازول ، نيتروبنزوكساديازول ، وبنزوكساديازول
- مشتقات الأنثراسين : الأنثراكينونات ، بما في ذلك DRAQ5 وDRAQ7 وCyTRAK Orange
- مشتقات البيرين : الأزرق المتتالي ، إلخ.
- مشتقات الأوكسازين : أحمر النيل ، أزرق النيل ، بنفسجي الكريزيل ، أوكسازين 170 ، إلخ.
- مشتقات الأكريدين : بروفلافين ، برتقالي الأكريدين ، أصفر الأكريدين ، إلخ.
- مشتقات الأريلميثين : الأورامين ، البنفسجي البلوري ، الأخضر المالاكيت
- مشتقات التترا بيرول : بورفين ، فثالوسيانين ، بيليروبين
- مشتقات ثنائي بيروميثين: BODIPY ، أزا-BODIPY
تتألق هذه الفلوروفورات نتيجةً للإلكترونات غير المتمركزة التي يمكنها الانتقال بين نطاقات الطاقة وتثبيت الطاقة الممتصة. على سبيل المثال، يُثار البنزين ، وهو أحد أبسط الهيدروكربونات العطرية، عند 254 نانومتر ويُصدر ضوءًا عند 300 نانومتر. [ 12 ] وهذا ما يميز الفلوروفورات عن النقاط الكمومية، وهي جسيمات نانوية شبه موصلة متألقة .
يمكن ربطها بالبروتينات بمجموعات وظيفية محددة، مثل مجموعات الأمين ( الإستر النشط ، الكربوكسيلات ، إيزوثيوسيانات ، الهيدرازين )، ومجموعات الكربوكسيل ( الكاربوديميد )، والثيول ( الماليميد ، بروميد الأسيتيل )، والأزيد العضوي (عن طريق كيمياء النقر أو بشكل غير محدد ( الجلوتارالدهيد )).
بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتواجد مجموعات وظيفية متنوعة لتغيير خصائصها، مثل الذوبانية، أو لإضفاء خصائص مميزة، مثل حمض البورونيك الذي يرتبط بالسكريات أو مجموعات الكربوكسيل المتعددة التي ترتبط ببعض الكاتيونات. عندما يحتوي الصبغ على مجموعة مانحة للإلكترونات ومجموعة مستقبلة لها في طرفي النظام العطري، فمن المرجح أن يكون هذا الصبغ حساسًا لقطبية البيئة المحيطة ( متغير اللون بتأثير المذيب )، ولذلك يُطلق عليه اسم الصبغ الحساس للبيئة. غالبًا ما تُستخدم الأصباغ داخل الخلايا، وهي غير منفذة للجزيئات المشحونة؛ ونتيجة لذلك، تتحول مجموعات الكربوكسيل إلى إستر، والذي يُزال بواسطة الإسترازات داخل الخلايا، مثل فورا-2AM وفلوريسين ثنائي الأسيتات .
تُعتبر عائلات الأصباغ التالية مجموعات علامات تجارية ، ولا تشترك بالضرورة في أوجه تشابه هيكلية.

- صبغة CF (بيوتيوم)
- مجسات DRAQ و CyTRAK (BioStatus)
- بوديبي ( إنفيتوجين )
- إيفر فلور (شركة سيتاره للتكنولوجيا الحيوية)
- أليكسا فلور (إنفيتوجين)
- بيلا فلور (شركة سيتاره للتكنولوجيا الحيوية)
- داي لايت فلور (ثيرمو ساينتيفيك، بيرس)
- أتو (ATTO-TEC GmbH)
- تريسي ( سيجما ألدريتش )
- FluoProbes ( Interchim )
- أصباغ أبيريور (أبيريور)
- أصباغ DY و MegaStokes (Dyomics)
- أصباغ سلفو سي (صبغة سيان)
- فلور هاي لايت (أنا سبيك)
- أصباغ سيتا وسيتاو والمربعة (SETA BioMedicals)
- أصباغ Quasar و Cal Fluor ( شركة Biosearch Technologies )
- أصباغ SureLight ( APC ، RPE PerCP ، Phycobilisomes ) (Columbia Biosciences)
- APC، APCXL، RPE، BPE (Phyco-Biotech، Greensea، Prozyme، Flogen)
- أصباغ فيو (ميلتيني بيوتيك)
أمثلة على الفلوروفورات التي يتم مواجهتها بشكل متكرر
الأصباغ التفاعلية والمترافقة
| صبغ | مثال (نانومتر) | Em (nm) | MW | ملحوظات |
|---|---|---|---|---|
| هيدروكسيكومارين | 325 | 386 | 331 | إستر سكسينيميديل |
| أمينوكومارين | 350 | 445 | 330 | إستر سكسينيميديل |
| ميثوكسيكومارين | 360 | 410 | 317 | إستر سكسينيميديل |
| كاسكيد بلو | (375)؛401 | 423 | 596 | هيدرازيد |
| أزرق المحيط الهادئ | 403 | 455 | 406 | ماليميد |
| باسيفيك أورانج | 403 | 551 | ||
| 3-هيدروكسي أيزونيكوتينالدهيد | 385 | 525 | 123 | QY 0.15؛ حساس لدرجة الحموضة |
| أصفر لوسيفر | 425 | 528 | ||
| لا مشكلة | 466 | 539 | 294 | إن بي دي-إكس |
| آر-فيكوإريثرين (PE) | 480؛565 | 578 | 240 ألف | |
| مركبات PE-Cy5 | 480؛565؛650 | 670 | يُعرف أيضًا باسم سايكروم، R670، ثلاثي الألوان، أحمر كمي | |
| مركبات PE-Cy7 | 480؛565؛743 | 767 | ||
| الأحمر 613 | 480؛565 | 613 | بي إي-تكساس ريد | |
| بيرسي | 490 | 675 | 35 كيلو دالتون | بروتين الكلوروفيل بيريدينين |
| ترو ريد | 490,675 | 695 | مقترن بيرسيب-سي5.5 | |
| فلور إكس | 494 | 520 | 587 | (شركة جي إي للرعاية الصحية) |
| الفلورسين | 495 | 519 | 389 | FITC؛ حساس لدرجة الحموضة |
| بوديبي-فلوريدا | 503 | 512 | ||
| صبغة جي 100 | 498 | 524 | مناسب لوسم البروتينات والرحلان الكهربائي | |
| صبغة جي 200 | 554 | 575 | مناسب لوسم البروتينات والرحلان الكهربائي | |
| صبغة جي 300 | 648 | 663 | مناسب لوسم البروتينات والرحلان الكهربائي | |
| صبغة جي 400 | 736 | 760 | مناسب لوسم البروتينات والرحلان الكهربائي | |
| Cy2 | 489 | 506 | 714 | QY 0.12 |
| Cy3 | (512)؛550 | 570؛(615) | 767 | QY 0.15 |
| Cy3B | 558 | 572؛(620) | 658 | 0.67 كيو واي |
| Cy3.5 | 581 | 594؛(640) | 1102 | QY 0.15 |
| Cy5 | (625)؛650 | 670 | 792 | QY 0.28 |
| Cy5.5 | 675 | 694 | 1272 | QY 0.23 |
| Cy7 | 743 | 767 | 818 | QY 0.28 |
| TRITC | 547 | 572 | 444 | TRITC |
| إكس-رودامين | 570 | 576 | 548 | إكس آر آي تي سي |
| ليسامين رودامين ب | 570 | 590 | ||
| تكساس ريد | 589 | 615 | 625 | كلوريد السلفونيل |
| ألوفيوكوسيانين (APC) | 650 | 660 | 104 ألف | |
| مركبات APC-Cy7 | 650؛755 | 767 | الأحمر البعيد |
الاختصارات:
- Ex (nm): طول موجة الإثارة بالنانومتر
- Em (nm): طول موجة الانبعاث بالنانومتر
- الوزن الجزيئي : MW
- QY: المردود الكمي
أصباغ الأحماض النووية
| صبغ | مثال (نانومتر) | Em (nm) | MW | ملحوظات |
|---|---|---|---|---|
| هوكست 33342 | 343 | 483 | 616 | انتقائي لـ AT |
| DAPI | 345 | 455 | انتقائي لـ AT | |
| هوكست 33258 | 345 | 478 | 624 | انتقائي لـ AT |
| SYTOX Blue | 431 | 480 | حوالي 400 | الحمض النووي |
| كروموميسين أ3 | 445 | 575 | انتقائي لـ CG | |
| ميثراميسين | 445 | 575 | ||
| يويو-1 | 491 | 509 | 1271 | |
| بروميد الإيثيديوم | 210؛285 | 605 | 394 | في محلول مائي |
| جل أحمر | 290؛520 | 595 | 1239 | بديل غير سام لبروميد الإيثيديوم |
| برتقالي الأكريدين | 503 | 530/640 | الحمض النووي DNA/RNA | |
| SYTOX Green | 504 | 523 | حوالي 600 | الحمض النووي |
| TOTO-1، TO-PRO-1 | 509 | 533 | صبغة حيوية، توتو: ثنائي السيانين | |
| توبرو: مونومر السيانين | ||||
| برتقالي الثيازول | 510 | 530 | ||
| CyTRAK Orange | 520 | 615 | - | (الحالة البيولوجية) (إثارة حمراء داكنة) |
| بروبيديوم يوديد (PI) | 536 | 617 | 668.4 | |
| LDS 751 | 543؛590 | 712؛607 | 472 | الحمض النووي (543ex/712em)، الحمض النووي الريبي (590ex/607em) |
| 7-AAD | 546 | 647 | 7-أمينوأكتينوميسين د، انتقائي لـ CG | |
| SYTOX Orange | 547 | 570 | حوالي 500 | الحمض النووي |
| توتو-3، تو-برو-3 | 642 | 661 | ||
| دراك 5 | 600/647 | 697 | 413 | (الحالة البيولوجية) (الإثارة القابلة للاستخدام حتى 488) |
| دراق 7 | 599/644 | 694 | حوالي 700 | (الحالة البيولوجية) (الإثارة القابلة للاستخدام حتى 488) |
أصباغ وظائف الخلايا
| صبغ | مثال (نانومتر) | Em (nm) | MW | ملحوظات |
|---|---|---|---|---|
| إندو-1 | 361/330 | 490/405 | 1010 | إستر AM، منخفض/عالي الكالسيوم (Ca 2+ ) |
| فلورو-3 | 506 | 526 | 855 | إستر AM. درجة الحموضة > 6 |
| فلورو-4 | 491/494 | 516 | 1097 | إستر AM. درجة الحموضة 7.2 |
| DCFH | 505 | 535 | 529 | 2'7' ثنائي كلورو ثنائي هيدروفلوريسين ، الشكل المؤكسد |
| DHR | 505 | 534 | 346 | ثنائي هيدرورودامين 123 ، الشكل المؤكسد، يحفز الضوء عملية الأكسدة |
| استنشاق | 548/579 | 587/635 | درجة الحموضة 6/9 |
البروتينات الفلورية
| صبغ | مثال (نانومتر) | Em (nm) | MW | QY | BR | ملاحظة: | ملحوظات |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| GFP (طفرة Y66H) | 360 | 442 | |||||
| GFP (طفرة Y66F) | 360 | 508 | |||||
| EBFP | 380 | 440 | 0.18 | 0.27 | المونومر | ||
| EBFP2 | 383 | 448 | 20 | المونومر | |||
| أزوريت | 383 | 447 | 15 | المونومر | |||
| GFPuv | 385 | 508 | |||||
| تي-سافاير | 399 | 511 | 0.60 | 26 | 25 | ثنائي ضعيف | |
| أزرق سماوي | 433 | 475 | 0.62 | 27 | 36 | ثنائي ضعيف | |
| mCFP | 433 | 475 | 0.40 | 13 | 64 | المونومر | |
| mTurquoise2 | 434 | 474 | 0.93 | 28 | المونومر | ||
| ECFP | 434 | 477 | 0.15 | 3 | |||
| سايبت | 435 | 477 | 0.51 | 18 | 59 | ثنائي ضعيف | |
| GFP (طفرة Y66W) | 436 | 485 | |||||
| mKeima-Red | 440 | 620 | 0.24 | 3 | المونومر (MBL) | ||
| TagCFP | 458 | 480 | 29 | ثنائي (إيفروجين) | |||
| AmCyan1 | 458 | 489 | 0.75 | 29 | رباعي الوحدات، (كلونتك) | ||
| mTFP1 | 462 | 492 | 54 | ثنائي | |||
| GFP (طفرة S65A) | 471 | 504 | |||||
| ميدوريشي سيان | 472 | 495 | 0.9 | 25 | ثنائي (MBL) | ||
| النوع البري من البروتين الفلوري الأخضر | 396,475 | 508 | 26 ألف | 0.77 | |||
| GFP (طفرة S65C) | 479 | 507 | |||||
| TurboGFP | 482 | 502 | 26 ألف | 0.53 | 37 | ثنائي الوحدات، (إيفروجين) | |
| TagGFP | 482 | 505 | 34 | مونومر (إيفروجين) | |||
| GFP (طفرة S65L) | 484 | 510 | |||||
| الزمرد | 487 | 509 | 0.68 | 39 | 0.69 | ثنائي ضعيف، (إنفيتوجين) | |
| GFP (طفرة S65T) | 488 | 511 | |||||
| EGFP | 488 | 507 | 26 ألف | 0.60 | 34 | 174 | ثنائي ضعيف، (كلونتك) |
| أزامي غرين | 492 | 505 | 0.74 | 41 | المونومر (MBL) | ||
| ZsGreen1 | 493 | 505 | 105 ألف | 0.91 | 40 | رباعي الوحدات، (كلونتك) | |
| TagYFP | 508 | 524 | 47 | مونومر (إيفروجين) | |||
| برنامج EYFP | 514 | 527 | 26 ألف | 0.61 | 51 | 60 | ثنائي ضعيف، (كلونتك) |
| التوباز | 514 | 527 | 57 | المونومر | |||
| الزهرة | 515 | 528 | 0.57 | 53 | 15 | ثنائي ضعيف | |
| ميتا سيترين | 516 | 529 | 0.76 | 59 | 49 | المونومر | |
| YPet | 517 | 530 | 0.77 | 80 | 49 | ثنائي ضعيف | |
| TurboYFP | 525 | 538 | 26 ألف | 0.53 | 55.7 | ثنائي الوحدات، (إيفروجين) | |
| ZsYellow1 | 529 | 539 | 0.65 | 13 | رباعي الوحدات، (كلونتك) | ||
| كوسابيرا أورانج | 548 | 559 | 0.60 | 31 | المونومر (MBL) | ||
| برتقالي | 548 | 562 | 0.69 | 49 | 9 | المونومر | |
| ألوفيوكوسيانين (APC) | 652 | 657.5 | 105 كيلو دالتون | 0.68 | ثنائي غير متجانس، متشابك [ 13 ] | ||
| mKO | 548 | 559 | 0.60 | 31 | 122 | المونومر | |
| TurboRFP | 553 | 574 | 26 ألف | 0.67 | 62 | ثنائي الوحدات، (إيفروجين) | |
| tdTomato | 554 | 581 | 0.69 | 95 | 98 | ثنائي متتالي | |
| TagRFP | 555 | 584 | 50 | مونومر (إيفروجين) | |||
| مونومر DsRed | 556 | 586 | حوالي 28 ألف | 0.1 | 3.5 | 16 | مونومر، (كلونتك) |
| DsRed2 (RFP) | 563 | 582 | حوالي 110 ألف | 0.55 | 24 | (كلونتك) | |
| فراولة | 574 | 596 | 0.29 | 26 | 15 | المونومر | |
| TurboFP602 | 574 | 602 | 26 ألف | 0.35 | 26 | ثنائي الوحدات، (إيفروجين) | |
| AsRed2 | 576 | 592 | حوالي 110 ألف | 0.21 | 13 | رباعي الوحدات، (كلونتك) | |
| mRFP1 | 584 | 607 | حوالي 30 ألف | 0.25 | مونومر، ( مختبر تسين ) | ||
| جيه-ريد | 584 | 610 | 0.20 | 8.8 | 13 | ثنائي | |
| آر-فيكوإريثرين (RPE) | 565 >498 | 573 | 250 كيلو دالتون | 0.84 | غير متجانس ثلاثي [ 13 ] | ||
| بي-فيكوإريثرين (BPE) | 545 | 572 | 240 كيلو دالتون | 0.98 | غير متجانس ثلاثي [ 13 ] | ||
| mCherry | 587 | 610 | 0.22 | 16 | 96 | المونومر | |
| HcRed1 | 588 | 618 | حوالي 52 ألف | 0.03 | 0.6 | ثنائي الوحدات، (كلونتك) | |
| كاتشا | 588 | 635 | 23 | ثنائي | |||
| تمت أرشفة P3 بتاريخ 21 أغسطس 2024 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) . | 614 | 662 | حوالي 10000 كيلو دالتون | مركب الفيكوبيلوزوم [ 13 ] | |||
| كلوروفيل البيريدينين (PerCP) | 483 | 676 | 35 كيلو دالتون | ثلاثي [ 13 ] | |||
| mKate (TagFP635) | 588 | 635 | 15 | مونومر (إيفروجين) | |||
| TurboFP635 | 588 | 635 | 26 ألف | 0.34 | 22 | ثنائي الوحدات، (إيفروجين) | |
| إم بلوم | 590 | 649 | 51.4 ألف | 0.10 | 4.1 | 53 | |
| توت العليق | 598 | 625 | 0.15 | 13 | المونومر، تبييض ضوئي أسرع من mPlum | ||
| قرمزي | 569 | 594 | 0.70 | 71 | 277 | المونومر [ 14 ] |
البروتينات الفلورية المتقدمة
يُعدّ كلٌّ من StayGold و mStayGold بروتينين فلوريين متطورين أسهما بشكلٍ كبير في مجال تصوير الخلايا الحية. صُمِّم StayGold، المعروف بثباته الضوئي العالي وسطوعه، في الأصل كبروتين فلوري ثنائي، والذي، على الرغم من فعاليته، شكّل تحدياتٍ تتعلق بالتكتل ودقة الوسم. [ 15 ] وللتغلب على هذه القيود، تمّت هندسة mStayGold كمتغير أحادي، مما عزز فائدته في وسم البروتينات بدقة. يُظهر mStayGold ثباتًا ضوئيًا فائقًا، حيث يحافظ على فلوريته في ظروف الإشعاع العالي، ويُظهر سطوعًا أكبر مقارنةً بمتغيره السابق StayGold. بالإضافة إلى ذلك، ينضج بشكلٍ أسرع، مما يسمح بتصويرٍ أسرع بعد عملية النقل الجيني. هذه التطورات تجعل mStayGold أداةً متعددة الاستخدامات لمجموعةٍ متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك تتبع الجزيئات المفردة والتصوير عالي الدقة للعمليات الخلوية الديناميكية، مما يُوسّع من إمكانيات البروتين الفلوري في البحوث البيولوجية. [ 16 ]
الاختصارات:
- Ex (nm): طول موجة الإثارة بالنانومتر
- Em (nm): طول موجة الانبعاث بالنانومتر
- الوزن الجزيئي : MW
- QY: المردود الكمي
- السطوع: معامل الامتصاص المولي * مردود الكم / 1000
- ملاحظة: ثبات الصورة : الوقت [بالثواني] اللازم لتقليل السطوع بنسبة 50%
التطبيقات
تكتسب الفلوروفورات أهمية خاصة في مجال الكيمياء الحيوية ودراسات البروتين ، على سبيل المثال، في التألق المناعي ، وتحليل الخلايا، [ 17 ] والكيمياء المناعية النسيجية ، [ 3 ] [ 18 ] ومستشعرات الجزيئات الصغيرة . [ 19 ] [ 20 ]
البوليمرات الفلورية
استُخدمت الفلوروفورات مع البوليمرات بطرقٍ مختلفة وفي تطبيقاتٍ عديدة ضمن مجالاتٍ متنوعة، مثل الكيمياء الحيوية ، والكيمياء التحليلية ، وعلوم المواد ، والكيمياء النانوية . فعلى سبيل المثال، استُخدمت عوامل الببتيد- RAFT الموسومة بـ 5،6-كربوكسي فلوريسين لتصنيع بولي أكريلاميد ، وبولي أكريلات، وبوليسترين ، مع تطبيقاتٍ محتملة لتحليل امتصاص الخلايا للبوليمرات ذات الأحجام المختلفة [ 21 ] . كما جرى تصنيع ودراسة البولي أوليفينات الفلورية ، مثل البولي إيثيلين الفلوري، كموادٍ نظرًا لتطبيقاتها المحتملة في المجسات الفلورية، ومصابيح LED ، وأجهزة تخزين وتشفير المعلومات ، وتصوير الخلايا، وفرز البلاستيك ، وقياس كمية البلاستيك المُعاد تدويره [ 22 ] .
استخدامات خارج علوم الحياة
تُستخدم الأصباغ الفلورية على نطاق واسع في الصناعة، وتُعرف باسم "ألوان النيون"، مثل:
- استخدامات واسعة النطاق في صباغة المنسوجات ومواد التبييض البصرية في منظفات الغسيل
- تركيبات تجميلية متطورة
- معدات وملابس السلامة
- الثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLEDs)
- الفنون الجميلة والتصميم (الملصقات واللوحات)
- المواد المساعدة للمبيدات الحشرية والأدوية التجريبية
- أصباغ في أقلام التحديد لإضفاء تأثير يشبه التوهج
- ألواح شمسية لجمع المزيد من الضوء / الأطوال الموجية
- تُستخدم صبغة البحر الفلورية لمساعدة فرق البحث والإنقاذ المحمولة جواً في تحديد مواقع الأشياء في الماء
انظر أيضاً
- التصنيف: أصباغ فلورية
- التألق في علوم الحياة
- إخماد التألق
- استعادة الفلورة بعد التبييض الضوئي (FRAP) - تطبيق لتحديد كمية حركة الجزيئات في طبقات الدهون الثنائية .
مراجع
- ↑ خوان كارلوس ستوكرت، ألفونسو بلازكيز كاسترو (2017). "الفصل 3: الأصباغ والفلوركرومات" . المجهر الفلوري في علوم الحياة . دار بنثام للعلوم. الصفحات 61-95 . ISBN 978-1-68108-519-7تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 ديسمبر 2017 .
- ↑ ريتدورف ج (2005). تقنيات المجهر . التطورات في الهندسة الكيميائية الحيوية / التكنولوجيا الحيوية. برلين: سبرينغر. ص 246-249 . ISBN 3-540-23698-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 ديسمبر 2008 .
- 1 2 تسين آر واي؛ واغونر إيه (1995). "الفلوروفورات للمجهر متحد البؤر" . في باولي جيه بي (محرر). دليل المجهر متحد البؤر البيولوجي . نيويورك: مطبعة بلينوم. ص 267-274 . ISBN 0-306-44826-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 ديسمبر 2008 .
- ↑ لاكوفيتش، جيه آر (2006). مبادئ مطيافية التألق ( الطبعة الثالثة). سبرينغر. ص 954. ISBN 978-0-387-31278-1.
- ↑ بونس تي، ميدينتز آي إل، فاريل دي، وانغ إكس، غرايمز إيه إف، إنجلش دي إس، بيرتي إل، ماتوسي إتش (2011). "دراسات التموضع المشترك للجزيئات المفردة تسلط الضوء على فكرة النقاط الكمومية المفردة الباعثة بالكامل مقابل النقاط الكمومية المفردة المظلمة". سمول . 7 (14): 2101-2108 . Bibcode : 2011Small...7.2101P . doi : 10.1002/smll.201100802 . PMID 21710484 .
- ↑ كونر إيه إل، كرنديجا دي، هو كيو، شيرات دي جيه، هاوارث إم (2013). "جسيمات نانوية من البوليمر المترافق ذي النهايات الهيدروكسيلية تتميز بكسر سطوع قريب من الواحد وتكشف عن اعتماد نطاقات IGF1R النانوية على الكوليسترول" . ACS Nano . 7 (2): 1137–1144 . Bibcode : 2013ACSNa...7.1137K . doi : 10.1021/ nn3042122 . PMC 3584654. PMID 23330847 .
- ↑ غارسيا-باراجو إم إف، سيجرز-نولتن جي إم، فيرمان جيه إيه، جريف جيه، فان هولست إن إف (2000). "ديناميكيات انبعاث الفلورة في جزيئات البروتين الفلوري الأخضر المفردة، مدفوعة بالضوء في الوقت الحقيقي" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 97 (13): 7237-7242 . رمز Bibcode : 2000PNAS...97.7237G . doi : 10.1073/pnas.97.13.7237 . PMC 16529. PMID 10860989 .
- ↑ كوزنز، توم (16 ديسمبر 2020). "جزيء فلوري يحطم الرقم القياسي لحجم الأصباغ الخضراء" . chemistryworld.com . تاريخ الاسترجاع: 3 ديسمبر 2021 .
- ↑ لي ز، تشاو إكس، هوانغ سي، غونغ إكس (2019). "التطورات الحديثة في التصنيع الأخضر لمُركِّزات الطاقة الشمسية المُضيئة باستخدام النقاط الكمومية غير السامة كفلوروفورات". مجلة كيمياء المواد ج . 7 (40): 12373-12387 . doi : 10.1039/C9TC03520F . S2CID 203003761 .
- ↑ ليو، ج.؛ ليو، س.؛ هي، و. (2013)، "الفلوروفورات وتطبيقاتها كمجسات جزيئية في الخلايا الحية"، الكيمياء العضوية الحالية ، 17 (6): 564-579 ، doi : 10.2174/1385272811317060003
- ↑ خوان كارلوس ستوكرت، ألفونسو بلازكيز كاسترو (2017). "الفصل 4: العلامات الفلورية" . المجهر الفلوري في علوم الحياة . دار بنثام للعلوم. الصفحات 96-134 . ISBN 978-1-68108-519-7تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 ديسمبر 2017 .
- ↑ Omlc.ogi.edu
- 1 2 3 4 5 "علوم الحياة بجامعة كولومبيا" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 21 أغسطس 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يونيو 2014 .
- ^ بيندلز، دافني س. هاربوش، ليندسي. فان ويرين، لورا؛ بوستما، مارتن؛ ويز، كاترين E.؛ ماستوپ، ماريكي؛ أومونييه، سيلفان؛ جوتهارد، غيوم. رويانت، أنطوان؛ هينك، مارك أ. جاديلا ، ثيودوروس وج (يناير 2017). "mScarlet: بروتين فلوري أحمر أحادي اللون للتصوير الخلوي" . طرق الطبيعة . 14 (1): 53–56 . بيب كود : 2017NatCB..14...53B . دوى : 10.1038/نميث.4074 . ردمك 1548-7105 . بميد 27869816 . S2CID 3539874 .
- ^ هيرانو، ماساهيكو؛ أندو، ريوكو؛ شيموزونو، ساتوشي؛ سوجياما، مايو؛ تاكيدا، نوريو؛ كوروكاوا، هيروشي؛ ديغوتشي، ريوساكو؛ إندو، كازوكي؛ هاجا، كي؛ تاكاي-توداكا، ريكو؛ إنورا، شونسوكي؛ ماتسومورا، يوتا؛ حماة، هيروشي؛ أوكادا، ياسوشي؛ فوجيوارا ، تاكاهيرو (يوليو 2022). "بروتين فلوري أخضر اللون ومستقر للغاية" . التكنولوجيا الحيوية الطبيعية . 40 (7): 1132-1142 . دوى : 10.1038 / s41587-022-01278-2 . ISSN 1546-1696 . بمك 9287174 . بميد 35468954 .
- ^ أندو ، ريوكو. شيموزونو، ساتوشي؛ منذ، هيديو؛ تاكاجي، ماساتوشي؛ سوجياما، مايو؛ كوروكاوا، هيروشي؛ هيرانو، ماساهيكو؛ نينو، يوسوكي؛ أوينو، اذهب؛ إيشيداتي، فوميوشي؛ فوجيوارا، تاكاهيرو؛ أوكادا، ياسوشي؛ ياماموتو، ماساكي؛ مياواكي ، أتسوشي (أبريل 2024). "متغيرات StayGold للاندماج الجزيئي وتطبيقات استهداف الأغشية" . طرق الطبيعة . 21 (4): 648-656 . دوى : 10.1038 / s41592-023-02085-6 . ردمك 1548-7105 . بمك 11009113 . بميد 38036853 .
- ↑ سيربو، دوميترو؛ لولي، سايمير؛ ليزلي، جاك؛ أوكلي، فيونا؛ بينيستون، أندرو سي. (2019). "تحسين التصوير البصري الحيوي للاستجابة الالتهابية لإصابة الكبد الحادة في فئران C57BL/6 باستخدام صبغة BODIPY شديدة السطوع في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة". ChemMedChem . 14 ( 10): 995-999 . doi : 10.1002/cmdc.201900181 . ISSN 1860-7187 . PMID 30920173. S2CID 85544665 .
- ↑ تاكي، ماساياسو (2013). "الفصل 5. تصوير واستشعار الكادميوم في الخلايا". في: أستريد سيجل؛ هيلموت سيجل؛ رولاند ك. أو. سيجل (محررون). الكادميوم: من علم السموم إلى الأهمية . أيونات المعادن في علوم الحياة. المجلد 11. سبرينغر. الصفحات 99-115 . doi : 10.1007/978-94-007-5179-8_5 . ISBN 978-94-007-5178-1PMID 23430772
- ↑ سيربو، دوميترو؛ بوتشر، جون ب.؛ واديل، بول ج.؛ أندراس، بيتر؛ بينيستون، أندرو س. (18-09-2017). "أصباغ مقترنة بحالة الإثارة الموضعية وحالة نقل الشحنة كمجسات ضوئية مستجيبة لإطلاق الخلايا العصبية" (ملف PDF) . مجلة الكيمياء الأوروبية . 23 (58): 14639-14649 . Bibcode : 2017ChEuJ..2314639S . doi : 10.1002/chem.201703366 . ISSN: 0947-6539 . PMID: 28833695 .
- ↑ جيانغ، شي تشيان؛ وانغ، لينغ فاي؛ كارول، شاينا ل.؛ تشين، جيان وي؛ وانغ، مينغ سي.؛ وانغ، جين (2018-08-20). " التحديات والفرص المتاحة لمجسات الفلورسنت الجزيئية الصغيرة في تطبيقات بيولوجيا الأكسدة والاختزال" . مضادات الأكسدة وإشارات الأكسدة والاختزال . 29 (6): 518-540 . doi : 10.1089/ars.2017.7491 . ISSN 1523-0864 . PMC 6056262. PMID 29320869 .
- ↑ شو، بايج أ.؛ كلاوسن، ماكسيم؛ ليليانكامبف، أناماريا؛ برادلي، مارك (11 سبتمبر 2023). "عوامل RAFT متعددة الليسين الموسومة بالفلوروفور: التخليق المُتحكم به لبوليمرات الببتيد القابلة للتتبع والمخترقة للخلايا" . رسائل ACS الكبيرة . 12 (10): 1280-1285 . doi : 10.1021/acsmacrolett.3c00460 . ISSN 2161-1653 .
- ↑ وي، شوانغ؛ تشانغ، زونغنان؛ شو، يانزي؛ دانغ، دونغفنغ؛ تسنغ، رونغ (11 أبريل 2024). "التركيب التساهمي للفلوروفورات في البولي إيثيلين: التخليق، والخصائص، والتطبيقات" . الجزيئات الكبيرة . 57 (8): 3595-3603 . doi : 10.1021/acs.macromol.4c00381 . ISSN 0024-9297 .
روابط خارجية
- قاعدة بيانات الأصباغ الفلورية
- جدول الفلوركرومات
- دليل المجسات الجزيئية - مورد شامل لتكنولوجيا التألق وتطبيقاتها.
- الأصباغ
- التلألؤ
