As biossondas fluorescentes são compostos que absorvem luz em um determinado comprimento de onda e emitem luz em um comprimento de onda maior, produzindo fluorescência em várias cores. Seu uso em marcação e coloração biológica começou já na década de 1930, e a comunidade científica avançou muito desde então. Os biólogos agora têm à sua disposição uma vasta gama de biossondas fluorescentes com diferentes cores, propriedades estruturais e funcionalizações.
A grande variedade de sondas fluorescentes, como corantes orgânicos, bioetiquetas biológicas e nanoestruturas fluorescentes, são intensamente estudadas devido à sua adequação inerente a uma ampla gama de aplicações em ciências da vida.
Graças à natureza complementar de suas soluções analíticas, HORIBA pode ser sua parceira única, oferecendo suporte em diversas etapas da síntese e utilização de suas biossondas.
Esta oferta exclusiva abrange técnicas de caracterização por fluorescência, análise de partículas, AFM, Raman e XRF, ajudando a obter informações valiosas sobre as propriedades ópticas, tamanho, morfologia e composição de suas biossondas.
As sondas fluorescentes são compostos que absorvem luz em um determinado comprimento de onda e emitem luz em um comprimento de onda maior, produzindo fluorescência em várias cores. Seu uso em marcação e coloração biológica começou já na década de 1930, e a comunidade científica avançou muito desde então. Os biólogos agora têm à sua disposição uma vasta gama de biossondas fluorescentes com diferentes cores, propriedades estruturais e funcionalizações.
São empregados em uma ampla gama de aplicações de pesquisa. Estas incluem: marcadores de anticorpos para indicar a presença de um antígeno alvo em uma amostra por meio de imunofluorescência, moléculas repórteres na introdução de um construto genético em uma célula, corantes para a medição quantitativa de ácidos nucleicos e indicadores da saúde celular.
Existe uma necessidade crescente de ferramentas de caracterização tanto durante o desenvolvimento quanto no uso das famílias mais comuns de biossondas, seja para determinar seus perfis de emissão óptica, medir seu tamanho ou avaliar sua composição elementar ou assinatura molecular.
A espectroscopia de fluorescência é a técnica mais comumente usada para estudar biossondas fluorescentes, a fim de investigar suas propriedades intrínsecas e como elas se alteram dependendo do ambiente físico-químico.
Para uma compreensão completa de suas propriedades, outras técnicas, como a caracterização de partículas e a espectroscopia Raman, são amplamente utilizadas como informações complementares. Nossos instrumentos são utilizados por cientistas do mundo todo para obterem feedback rápido sobre a melhor direção a seguir para aprimorar seus processos.
A fluorescência permite a avaliação das propriedades dos biotags ao longo do processo de síntese, levando a uma melhor compreensão de
seu comportamento e potenciais interações com alvos biológicos.
As propriedades ópticas das nanopartículas fluorescentes podem ser ajustadas com precisão pelo seu tamanho, que é um parâmetro fundamental que determina a posição espectral e a pureza da fluorescência.
A absorção, distribuição, metabolismo, excreção e toxicidade dependem de múltiplos fatores, como tamanho, carga e concentração.
A espectroscopia Raman é uma ferramenta importante para investigar as características estruturais e composicionais das biomoléculas.
Pode ser utilizada em ciências da vida para imagens moleculares hiperespectrais de células e tecidos, bem como para diagnósticos médicos. No caso de sondas fluorescentes, essa técnica pode fornecer informações complementares sobre a composição e a pureza.
O microscópio de força atômica (AFM) é ideal para caracterizar nanoestruturas fluorescentes. Ele permite a visualização em 3D e fornece informações sobre diversas propriedades físicas, incluindo tamanho, morfologia, textura e rugosidade da superfície. Informações estatísticas, como distribuição de tamanho, área superficial e volume, também podem ser determinadas.
A microfluorescência de raios X (micro-XRF) é uma técnica analítica poderosa e não destrutiva que pode fornecer informações complementares para a caracterização de biossondas. Os recursos de mapeamento elementar dessa técnica permitem a detecção de elementos principais, sendo adequados para a detecção e identificação rápidas de contaminantes.
Leia o que os cientistas estão dizendo sobre trabalhar com os instrumentos HORIBA:
Ramsay, H., Simon, D., Steele, E., Hebert, A., Oleschuk, RD, & Stamplecoskie, KG (2018). O poder da espectroscopia de matriz de excitação-emissão de fluorescência (EEM) na identificação e caracterização de misturas complexas de clusters de prata fluorescentes. RSC advances, 8(73), 42080-42086.
Utilizando o poder da espectroscopia A-TEEM, este estudo demonstra que a impressão digital A-TEEM é capaz de resolver propriedades de fluorescência únicas em diferentes aglomerados de prata. Os autores também utilizaram a análise de fatores paralelos (PARAFC) para corroborar a presença de três compostos distintos a partir de uma impressão digital A-TEEM que consistia em uma mistura complexa de aglomerados de prata. Este trabalho também se beneficiou da detecção NIR estendida do CCD dentro do Duetta, visto que alguns componentes emitiram acima de 850 nm.
A partir deste trabalho, os autores concluíram que “Com base nessas descobertas, a espectroscopia EEM pode ser implementada como uma técnica poderosa para determinar a pureza de misturas complexas, especialmente quando outras técnicas, incluindo a espectrometria de massa, não conseguem fornecer uma caracterização adequada de um determinado material.” Dr. Kevin Stamplecoskie, Professor Assistente de Materiais e Física
Esta publicação é um testemunho convincente do poder da espectroscopia A-TEEM como técnica analítica e destaca um benefício valioso e significativo que a Duetta proporciona com sua tecnologia exclusiva de impressão digital molecular A-TEEM.
Altinolcek, N., Battal, A., Tavasli, M., Peveler, WJ, Holly, AY, & Skabara, PJ (2020). Síntese de novas moléculas multifuncionais à base de carbazol e suas propriedades térmicas, eletroquímicas e ópticas. Beilstein journal of organic chemistry, 16 (1), 1066-1074.
O trabalho do meu grupo concentra-se no desenvolvimento de novas sondas e sensores químicos — em particular, sintetizamos pequenas moléculas luminescentes e nanomateriais com propriedades de direcionamento personalizadas para enfrentar diversos desafios biológicos. Uma área de interesse é a criação de conjuntos de sensores onde exploramos a reatividade cruzada entre um conjunto de sensores luminescentes para "identificar" uma proteína-alvo. Usando essa abordagem, e ensaios de ligação mais tradicionais, estamos desenvolvendo testes de diagnóstico para fibrose hepática.
Utilizamos o HORIBA Duetta para avaliar nossos materiais luminescentes durante a síntese e modificação, e apreciamos as medições realmente rápidas possibilitadas pelo detector CCD. Realizamos medições EEM para estudar misturas de sensores luminescentes e esperamos usar o estágio Peltier no futuro para examinar a cinética de reação em diferentes temperaturas, com absorção e fluorescência simultaneamente. Outros usuários do instrumento realizam pesquisas em diversas áreas, desde materiais fotovoltaicos e de LED até poluição da água, demonstrando a versatilidade das medições!" Dr. William Peveler, Pesquisador Associado do LKAS
Esta publicação destaca como as medições EEM no Duetta podem agilizar o desenvolvimento de novas sondas químicas por meio de medições rápidas.
Conheça as aplicações dos nossos clientes através de histórias da nossa série Ciência em Ação, que apresentam as soluções HORIBA para análise de biossondas fluorescentes:
HORIBA propõe uma coleção de notas de aplicação e webinars apresentando nossas soluções analíticas para a caracterização de biossondas fluorescentes.
Pontos Quânticos
Corantes orgânicos
nanotubos de carbono
Nanoclusters metálicos
Assista a esta apresentação para aprender como a caracterização de novos fluoróforos pode ser feita de forma mais rápida, fácil e completa usando o Duetta.
Esta apresentação oferece uma visão geral das soluções analíticas da HORIBA para auxiliar no desenvolvimento de biossondas emissoras personalizadas e estáveis, em particular através da otimização de sua síntese química, com foco em Espectroscopia de Fluorescência e Caracterização de Partículas.
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