Autofluorescence - Autofluorescence

Mikrofotografie z papírového autofluorescing pod ultrafialovým osvětlením.

Autofluorescence je přirozená emise světla biologickými strukturami, jako jsou mitochondrie a lysozomy, když absorbují světlo, a používá se k rozlišení světla pocházejícího z uměle přidaných fluorescenčních markerů ( fluoroforů ).

Nejčastěji pozorovanými autofluorescenčními molekulami jsou NADPH a flaviny ; extracelulární matrix může také přispět k autofluorescence kvůli přirozených vlastností kolagenu a elastinu .

Proteiny obsahující zvýšené množství aminokyselin tryptofan , tyrosin a fenylalanin obecně vykazují určitý stupeň autofluorescence.

Autofluorescence se vyskytuje také v nebiologických materiálech nacházejících se v mnoha papírech a textiliích. Autofluorescence z amerických papírových peněz byla prokázána jako prostředek k rozpoznání padělané měny od autentické měny.

Mikroskopie

Multispektrální obraz tkáně z myši střeva, které ukazují, jak autofluoresce lze zakrýt několika fluorescenčních signálů.

Autofluorescence může být ve fluorescenční mikroskopii problematická . Světlo-emitující skvrny (například fluorescenčně značených protilátek ) jsou aplikovány na vzorky pro umožnění vizualizace specifických struktur.

Autofluorescence interferuje s detekcí specifických fluorescenčních signálů, zvláště když jsou signály zájmu velmi slabé - způsobí, že budou viditelné jiné struktury než ty, které nás zajímají.

U některých mikroskopů (hlavně konfokálních mikroskopů ) je možné využít různé doby životnosti excitovaných stavů přidaných fluorescenčních markerů a endogenních molekul k vyloučení většiny autofluorescencí.

Autofluorescenční mikroskopie se super rozlišením/optická nanoskopie obraz buněčných struktur, které jsou neviditelné mikroskopií s konfokálním světlem

V několika případech může autofluorescence skutečně osvětlit požadované struktury nebo může sloužit jako užitečný diagnostický indikátor.

Buněčnou autofluorescenci lze například použít jako indikátor cytotoxicity, aniž by bylo nutné přidávat fluorescenční markery.

Autofluorescenci lidské kůže lze použít k měření úrovně pokročilých koncových produktů glykace (AGE), které jsou přítomny ve větším množství během několika lidských onemocnění .

Optické zobrazovací systémy využívající multispektrální zobrazování mohou snížit degradaci signálu způsobenou autofluorescencí a zároveň přidat vylepšené možnosti multiplexování .

Superrozlišovací mikroskopie SPDM ukázalo autofluorescenčních mobilní objekty, které nejsou zjistitelné za obvyklých podmínek fluorescenčního zobrazování.

Autofluorescenční molekuly

Autofluorescence v banánové slupce za různých světelných podmínek.
Molekula
Vzrušení (nm)
Fluorescence (nm)
Peak
Organismy
Odkaz
NAD (P) H 340 450 Všechno
Chlorofyl 465/665 673/726 Rostliny
Kolagen 270-370 305-450 Zvířata
Retinol 500 Zvířata a bakterie
Riboflavin 550 Všechno
Cholekalciferol 380-460 Zvířata
Kyselina listová 450 Všechno
Pyridoxin 400 Všechno
Tyrosin 270 305 Všechno
Dityrosin 325 400 Zvířata
Agregát podobný excimeru 270 360 Zvířata kolagen
Glykační adukt 370 450 Zvířata
Indolamin Zvířata
Lipofuscin 410-470 500-695 Eukaryota
Lignin , polyfenol 335/488 455/535 Rostliny
Tryptofan 280 300-350 Všechno
Flavin 380-490 520-560 Všechno
Melanin 340–400 360–560 Zvířata


Viz také

Reference