Sinteza in vrednotenje kumarinskih fluoroforov za selektivno označevanje plazemske membranePolančec, Lucija (Avtor) Pajk, Stane (Mentor) Kokot, Hana (Komentor) fluorescencafluoroforikumarinimembranske sondeSTEDBiološke funkcije plazemskih membran so še vedno slabo raziskane. Fluorescenca omogoča enega izmed najbolj vsestranskih pristopov k raziskovanju bioloških membran. Temelji na pojavu, kjer elektrone fluoroforja vzbudimo s svetlobo določene valovne dolžine, da ti preidejo v višje singletno stanje. V tem stanju so elektroni stabilni le nekaj nanosekund, nato preide nazaj v svoje osnovno energetsko stanje, pri čemer oddajo energijo v obliki fotona (svetlobe), ki jo zaznamo kot fluorescenco. Želimo si fotostabilne fluorofore z visokim kvantnim izkoristkom in velikim molarnim ekstinkcijskim koeficientom. Takšnih fluorescenčnih sond za označevanje plazemske membrane je na voljo zelo malo in bi bile raziskovalcem v veliko pomoč pri raziskovanju procesov povezanih z membrano. V sklopu magistrske naloge smo sintetizirali dva tipa sond z velikim Stokesovim premikom, ki bi omogočale učinkovito označevanje plazemskih membran. Pri obeh tipih je kot fluorofor služil kumarin s CF3 skupino na mestu 4. Sinteza je vključevala prilagoditve strukture molekul, da bi dosegli optimalno lipofilnost in selektivnost označevanja za membranske strukture. Pripravljenim spojinam smo pomerili absorpcijski in emisijski spekter. Na Institutu Jožef Stefan (IJS) smo preverili označevanje plazemske membrane živih celic s končnimi spojinami ter testirali izbrane vmesne stopnje kot potencialne označevalce lipidnih kapljic. Sonde 7, 12 in 16 vsebujejo v svoji strukturi dva pozitivna naboja ter so načrtovane za označevanje membran. Spojina 12 se je izkazala za najučinkovitejšo, saj močno sveti, enakomerno obarva plazemsko membrano in se na njej zadrži dlje časa. Za sondi 7 in 16 nismo uspeli izmeriti fotostabilnosti in STED efekta zaradi nizkega signala. Spojini 10 in 14, vmesni stopnji pri sintezi membranskih sond, sta potencialno uporabni za označevanje lipidnih kapljic. Ugotovili smo, da imata velik Stokesov premik, se vgradita v lipofilne celične strukture ter uspešno označita lipidne kapljice. Med vsemi testiranimi sondami sta bili najbolj fotostabilni. Nobena od njiju pa ne izkazuje STED efekta. Spojina 13 bi lahko bila uporabna za označevanje in sledenje celic (angl. Cell tracking), ker dobro obarva celotno notranjost celice z izjemo jedra. Vendar pa je sonda citotoksična, saj opazimo morfološke spremembe na celicah ob dodatku sonde. Zaključujemo, da smo z našim delom uspeli, saj nam je uspelo razviti potencialno uporabne sonde za označevanje plazemskih membran ter eno sondo za označevanje lipidnih kapljic. Te spojine so pomembne, ker nam omogočajo sledenje morfološkim in dinamičnim spremembam ter odnosom v celici.20252025-07-06 07:45:08Magistrsko delo/naloga170453sl