Fluorescent Probes for Manganese(II)

锰(II)荧光探针

基本信息

  • 批准号:
    7018591
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 17.87万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2006-02-01 至 2008-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Fluorescent probes for metal ions such as Ca(ll) have proven to be tremendously valuable tools for biological research, particularly in neuroscience where metals play roles as chemical messengers. "On- fluorescence," where the probe lights up or changes color, is greatly preferred to "off-fluorescence", where fluorescence is quenched by the analyte. The ideal probe would be ratiometric, showing off-fluorescence at one wavelength and proportionate increase in fluorescence at another wavelength. Many biologically interesting metal ions that are paramagnetic including Cu(ll), Fe(ll), Mn(ll), Ni(ll), Co(ll) and others can only be studied by off-fluorescence using known probes because their unpaired electrons provide a mechanism to quench fluorescence. The goal of this project is to develop a new approach that allows on-fluorescence detection of paramagnetic metal ions. In preliminary experiments, ratiometric fluorescence titration of Mn(ll) was observed under solution conditions similar to physiological. The metal Mn(ll) is used widely as a tool in manganese-enhanced magnetic resonance imaging (MEMRI) studies of brain function in mice. Mn(ll) passes calcium channels without blocking them, making it a unique and valuable tool for neurological research. However, it has not yet been possible to correlate Mn(ll) concentrations directly with observed contrast as no adequate tool is available to do so. The probes described in this proposal would thus provide needed confirmation of assumptions made in MEMRI research. Development of a fluorescence assay to complement MEMRI techniques would allow the test Mn(ll) uptake and release in the brain, test for regional localization within the brain, and allow identification of tissue-specific uptake. Thus, the overall goal of this R21 application is to observe Mn(ll) distribution in mouse brain by fluorescence, providing a powerful new tool for neurological research, and demonstrating a useful new strategy that can be applied broadly in biomedical research.
描述(由申请人提供):事实证明,金属离子(LL)等金属离子的荧光探针是生物学研究的极有价值的工具,尤其是在金属作为化学使者角色的神经科学中。探针亮起或变化颜色的“荧光”非常优选“非荧光”,在分析物将荧光淬灭。理想的探针将是比例测定法,显示一个波长下的荧光,并在另一个波长下荧光成比例地增加。许多具有顺磁性的生物学有趣的金属离子,包括Cu(LL),Fe(LL),MN(LL),Ni(LL),CO(LL)和其他人,只能使用已知探针通过非荧光来研究,因为它们的未配对电子提供一种淬灭荧光的机制。该项目的目的是开发一种新方法,该方法允许在荧光检测顺磁性金属离子上。在初步实验中,在类似于生理的溶液条件下观察到了MN(LL)的比率荧光滴定。金属MN(LL)广泛用作小鼠脑功能研究的锰增强磁共振成像(MEMRI)研究。 Mn(LL)通过钙通道而不会阻止钙通道,从而成为神经研究的独特而有价值的工具。但是,由于没有足够的工具可以这样做,因此尚无将MN(LL)浓度直接与观察到的对比度相关联。因此,本提案中描述的探针将提供对MEMRI研究中做出的假设的必要确认。开发荧光测定以补充MEMRI技术,将允许测试MN(LL)摄取(LL)在大脑中释放,测试大脑中的区域定位,并允许鉴定组织特异性的摄取。因此,该R21应用的总体目标是通过荧光观察小鼠大脑中的Mn(LL)分布,为神经学研究提供了强大的新工具,并证明了一种有用的新策略,可以在生物医学研究中广泛应用。

项目成果

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