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¿Por qué los tintes fluorescentes son más brillantes que las proteínas fluorescentes? ¡Revele los secretos de los científicos!
En la investigación biomédica actual, las imágenes de fluorescencia, como tecnología de imágenes no invasiva, han recibido una atención cada vez mayor. A través de esta tecnología, los científicos pueden visualizar procesos biológicos en organismos vivos y obtener datos valiosos. Tradicionalmente, los experimentos de imágenes de fluorescencia se han basado en la combinación de tintes fluorescentes y proteínas fluorescentes, siendo los tintes fluorescentes particularmente destacados debido a sus ventajas en las propiedades ópticas.
La fluorescencia es esencialmente el proceso en el que una sustancia absorbe radiación electromagnética y emite luz de una determinada longitud de onda, lo que hace que el uso de tintes fluorescentes siga aumentando en los experimentos científicos.
Mecanismo de fluorescencia
Cuando una molécula absorbe energía luminosa, su energía se eleva instantáneamente a un estado de excitación superior. Este estado es de corta duración, después del cual la molécula vuelve a su estado fundamental y emite fluorescencia. La luz emitida tiene una longitud de onda específica, que está predefinida para que el instrumento pueda configurarse correctamente para la medición durante el experimento.
Tintes y proteínas fluorescentes
En comparación con las proteínas fluorescentes, las ventajas de los tintes fluorescentes son su mayor brillo y fotoestabilidad. El brillo de la fluorescencia depende de dos factores principales: el coeficiente de extinción y la eficiencia cuántica. Esto significa que el tinte fluorescente puede absorber y convertir la luz de manera más eficiente cuando llega al objetivo, emitiendo así una señal fluorescente más fuerte.
Tomemos NanoOrange como ejemplo. Este tinte puede unirse a la región hidrofóbica de las proteínas y su estabilidad lo destaca en muchos estudios.
Rango de imagen y sistema
El rango de imágenes de fluorescencia suele estar entre 300 y 800 nm y la intensidad de la imagen es linealmente proporcional al número de moléculas fluorescentes. Los efectos de sombras y la tecnología de enfoque de la luz garantizan la claridad de la luz emitida y garantizan la precisión de la imagen. A través de sistemas de adquisición de imágenes de alta calidad, los científicos pueden monitorear los cambios en los procesos biológicos en cualquier momento.
Campos de aplicación
Las imágenes de fluorescencia se utilizan ampliamente en una variedad de campos biomédicos, incluida la visualización de ADN en PCR, la cuantificación de datos en transferencia Western y la cirugía guiada por imágenes en tiempo real en la detección del cáncer. Estas aplicaciones demuestran la importancia de los tintes fluorescentes en procesos biológicos complejos.
Por ejemplo, el verde de indocianina utilizado en la cirugía del cáncer puede ayudar a los médicos a identificar y extirpar el tejido tumoral, lo que demuestra plenamente el valor clínico de las imágenes por fluorescencia.
Dirección futura
La comunidad científica continúa desarrollando proteínas fluorescentes en un intento de mejorar sus capacidades de obtención de imágenes. Mediante la ingeniería genética, los científicos pueden cambiar las características de fluorescencia y la longitud de onda de trabajo óptima de las proteínas, así como reducir su sensibilidad al medio ambiente.
Conclusión
En conclusión, aunque las proteínas fluorescentes desempeñan un papel importante en las investigaciones biológicas, la falta de tiempo de maduración y el alto brillo de los tintes fluorescentes las convierten en la primera opción para los laboratorios. ¿Cómo cambiarán los desarrollos futuros nuestra comprensión de la tecnología de imágenes biológicas y su potencial de aplicación, y qué nuevas tecnologías promoverá?
