Проект направлен на исследование pH сенсора, который является комплексом иридия (III). Сенсор исследуется in vivo в канале PLIM (Phosphorescence Lifetime Imaging) с одновременной оценкой времен жизни в канале FLIM (Fluorescence Lifetime Imaging) для исследования перехода никотинамидадениндинуклеотида (NADH). Первоначально сенсор исследуется в растворе. Готовятся растворы с различными концентрациями, которые изучаются на люминесцентном микроскопе. Подбираются оптимальные условия исследований. После изучения растворов проводятся исследования на клеточных культурах. Проводятся исследования с нигерицином, который выравнивает pH во внутри- и межклеточном пространстве, что позволяет в буферах с различным pH построить градуировку внутриклеточно, одновременно фиксируя времена жизни NADH в FLIM канале.
На энергетический метаболизм клеток влияют различные заболевания. Метаболические изменения часто связаны с изменениями уровня кислорода и величины pH, которые являются важными индикаторами метаболического состояния клеток. При этом раковые клетки оказываются более кислыми, чем здоровые. В этом проекте исследуется одновременная визуализация времени жизни флуоресценции (FLIM) метаболических коферментов никотинамидадениндинуклеотида (NADH) вместе с визуализацией времени жизни фосфоресценции (PLIM) сенсоров на основе комплекса иридия, который чувствителен к pH.
Времена жизни комплекса исследованы в растворе при варьировании концентрации. Исследовано влияние среды на времена жизни комплекса в растворе. In vivo измерены времена жизни комплекса и никотинамидадениндинуклеотида при различных pH.
Времена жизни комплекса (с = 100 μM) измерены в растворе PBS (Phosphate buffered saline), DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium). Времена жизни изменились незначительно. Исследовано влияние концентрационных эффектов в PBS на растворах с концентрациями 100 и 500 µM. Различие значений может быть вызвано агрегацией комплекса при высоких концентрациях.
На клеточной линии рака полости рта SCC-4 по протоколу исследований с нигерицином и вилиномицином в различных буферах (pH = 5.5,6.5,7.5) исследованы времена жизни сенсора (50 µM) и никотинамидаадениндинуклеотида. Результаты показали схожие неоднозначные тенденции изменения времен жизни комплекса и NADH.
Проведена одновременная визуализация времени жизни флуоресценции (FLIM) метаболических коферментов никотинамидадениндинуклеотида (NADH) вместе с визуализацией времени жизни фосфоресценции (PLIM) сенсора на основе комплекса иридия (III).
Кузнецов Кирилл Максимович (руководитель проекта) согласовывал эксперименты между российской и немецкой стороной, контролировал исполнение протоколов исследований. Nilanjon Naskar осуществлял работу на люминесцентном микроскопе, пробоподготовку образцов. Доктор Angelika Rück контролировала исполнение протоколов исследований, осуществляла экспертную консультацию. Kirsten Reeß осуществляла подготовку клеточных линий SCC-4.
Изучение процессов внутриклеточно требует знание не только внутриклеточных процессов метаболизма, но и основ люминесценции для верной интерпретации изменения параметров эмиссии. Вклад немецкой стороны как специалистов в вопросах биологических процессов, а также технического и аппаратурного оснащения, его корректной работы является не менее важным, чем вклад российской стороны, предоставляющей сенсор на основе комплексов иридия(III), а также консультирующей по вопросам изменения фотофизических свойств на базе имеющегося опыта.
Немецкая сторона интенсивно изучает объекты методы PLIM/FLIM микроскопии с целью понимания путей метаболизма и сопряженных изменений pH внутриклеточно. Российская стороны активно занимается синтезом и изучений сенсоров на pH в растворе. Именно коллаборация специалистов в области люминесцентной микроскопии и химии люминесцентных соединений делает возможным изучение вопроса внутриклеточных процессов при помощи новых ранее неопубликованных сенсоров.
| Краткое название | Исследование FLIM/PLIM комплекса иридия(III) и NADH. |
|---|
| Акроним | GRISC 2021_2 |
|---|
| Статус | Завершено |
|---|
| Эффективные даты начала/конца | 20/11/21 → 20/12/21 |
|---|
