La autofluorescencia es la emisión natural de luz por estructuras biológicas como las mitocondrias y los lisosomas cuando han absorbido luz, y se utiliza para distinguir la luz que se origina de los marcadores fluorescentes añadidos artificialmente ( fluoróforos ). [1]
Las moléculas autofluorescentes más comúnmente observadas son NADPH y flavinas ; la matriz extracelular también puede contribuir a la autofluorescencia debido a las propiedades intrínsecas del colágeno y la elastina . [1]
Generalmente, las proteínas que contienen una mayor cantidad de los aminoácidos triptófano , tirosina y fenilalanina muestran cierto grado de autofluorescencia. [2]
La autofluorescencia también ocurre en materiales no biológicos que se encuentran en muchos papeles y textiles. Se ha demostrado que la autofluorescencia del papel moneda estadounidense es un medio para distinguir la moneda falsa de la moneda auténtica. [3]
Microscopía
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/0/07/Unmixed_Autofluorescence.gif/300px-Unmixed_Autofluorescence.gif)
La autofluorescencia puede ser problemática en microscopía de fluorescencia . Las tinciones emisoras de luz (como los anticuerpos marcados con fluorescencia ) se aplican a las muestras para permitir la visualización de estructuras específicas.
La autofluorescencia interfiere con la detección de señales fluorescentes específicas, especialmente cuando las señales de interés son muy tenues; hace que se hagan visibles estructuras distintas de las de interés.
En algunos microscopios (principalmente microscopios confocales ), es posible hacer uso de diferentes tiempos de vida de los estados excitados de los marcadores fluorescentes añadidos y las moléculas endógenas para excluir la mayor parte de la autofluorescencia.
En algunos casos, la autofluorescencia puede iluminar las estructuras de interés o servir como un indicador de diagnóstico útil . [1]
Por ejemplo, la autofluorescencia celular se puede utilizar como indicador de citotoxicidad sin la necesidad de añadir marcadores fluorescentes. [4]
La autofluorescencia de la piel humana se puede utilizar para medir el nivel de productos finales de glicación avanzada (AGE), que están presentes en mayores cantidades durante varias enfermedades humanas . [5]
Los sistemas de imágenes ópticas que utilizan imágenes multiespectrales pueden reducir la degradación de la señal causada por la autofluorescencia al tiempo que agregan capacidades de multiplexación mejoradas . [6]
La microscopía de superresolución SPDM reveló objetos celulares autofluorescentes que no son detectables en condiciones de formación de imágenes de fluorescencia convencionales. [7]
Moléculas autofluorescentes
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/6/61/BananaSkin40X_Fluorescence.tif/lossy-page1-440px-BananaSkin40X_Fluorescence.tif.jpg)
Molécula | Excitación (nm) | Pico de fluorescencia (nm) | Organismos | Referencia |
NAD (P) H | 340 | 450 | Todas | [8] |
Clorofila | 465/665 | 673/726 | Plantas | |
Colágeno | 270-370 | 305-450 | Animales | [8] |
Retinol | 500 | Animales y bacterias | [9] | |
Riboflavina | 550 | Todas | [9] | |
Colecalciferol | 380-460 | Animales | [9] | |
Ácido fólico | 450 | Todas | [9] | |
Piridoxina | 400 | Todas | [9] | |
Tirosina | 270 | 305 | Todas | [2] |
Ditirosina | 325 | 400 | Animales | [2] |
Agregado similar a un excímero | 270 | 360 | Animales | colágeno [2] |
Aducto de glicación | 370 | 450 | Animales | [2] |
Indolamina | Animales | |||
Lipofuscina | 410-470 | 500-695 | Eucariotas | [10] |
Lignina , un polifenol | 335/488 | 455/535 | Plantas | [11] |
Triptófano | 280 | 300-350 | Todas | |
Flavina | 380-490 | 520-560 | Todas | |
Melanina | 340–400 | 360–560 | Animales | [12] |
Ver también
- Fosforescencia
- Autoluminiscencia
Referencias
- ↑ a b c Monici M. (2005). Aplicaciones de diagnóstico e investigación de autofluorescencia de células y tejidos . Biotechnol Annu. Rev . Revisión anual de biotecnología. 11 . págs. 227–56. doi : 10.1016 / S1387-2656 (05) 11007-2 . ISBN 9780444519528. PMID 16216779 .
- ^ a b c d e Julian M. Menter (2006). "Dependencia de la temperatura de la fluorescencia del colágeno". Photochem. Photobiol. Sci . 5 (4): 403–410. doi : 10.1039 / b516429j . PMID 16583021 .
- ^ Chia, Thomas; Michael Levene (17 de noviembre de 2009). "Detección de billetes falsos de Estados Unidos mediante la vida útil de la fluorescencia intrínseca" . Optics Express . 17 (24): 22054–22061. doi : 10.1364 / OE.17.022054 . PMID 19997451 .
- ^ Fritzsche M, Mandenius CF (septiembre de 2010). "Enfoques de detección basados en células fluorescentes para pruebas de toxicidad". Anal Bioanal Chem . 398 (1): 181–91. doi : 10.1007 / s00216-010-3651-6 . PMID 20354845 . S2CID 22712460 .
- ^ Gerrits EG, Smit AJ, Bilo HJ (marzo de 2009). "AGE, autofluorescencia y función renal" . Nephrol. Marcar. Trasplante . 24 (3): 710–3. doi : 10.1093 / ndt / gfn634 . PMID 19033250 .
- ^ James R. Mansfield, Kirk W. Gossage, Clifford C. Hoyt y Richard M. Levenson "Eliminación de autofluorescencia, multiplexación y métodos de análisis automatizados para imágenes de fluorescencia in vivo" J. Biomed. Opc., Vol. 10, 041207 (2005) [1]
- ^ Kaufmann R, Müller P, Hausmann M, Cremer C (2010). "Imágenes de estructuras intracelulares sin etiqueta por microscopía de localización". Micron . 42 (4): 348–352. doi : 10.1016 / j.micron.2010.03.006 . PMID 20538472 .
- ^ a b Georgakoudi I, Jacobson BC, Müller MG, Sheets EE, Badizadegan K, Carr-Locke DL, Crum CP, Boone CW, Dasari RR, Van Dam J, Feld MS (1 de febrero de 2002). "NAD (P) H y colágeno como biomarcadores fluorescentes cuantitativos in vivo de cambios precancerosos epiteliales". Cancer Res . 62 (3): 682–687. PMID 11830520 .
- ^ a b c d e Zipfel WR, Williams RM, Christie R, Nikitin AY, Hyman BT, Webb WW (10 de junio de 2003). "Microscopía de emisión intrínseca de tejido vivo usando fluorescencia nativa excitada por multifotones y segunda generación armónica" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 100 (12): 7075–7080. doi : 10.1073 / pnas.0832308100 . PMC 165832 . PMID 12756303 .
- ^ Schönenbrücher, Holger; et al. (2008). "Método basado en fluorescencia, aprovechando la lipofuscina, para la detección en tiempo real de tejidos del sistema nervioso central en canales bovinas" . Revista de Química Agrícola y Alimentaria . 56 (15): 6220–6226. doi : 10.1021 / jf0734368 . PMID 18620407 .
- ^ Llyod Donaldson; Nari Williams (febrero de 2018). "Imagen y espectroscopia de fluoróforos naturales en agujas de pino" . Plantas . 7 (1): 10. doi : 10,3390 / plants7010010 . PMC 5874599 . PMID 29393922 .
- ^ James M. Gallas y Melvin Eisner (mayo de 1987). "Fluorescencia de la dependencia de melanina sobre la longitud de onda de excitación y la concentración". Photochem. Photobiol . 45 (5): 595–600. doi : 10.1111 / j.1751-1097.1987.tb07385.x .