Fluoreszente Sonden mit gesteigerter Signalintensität für die Lebendzell-Mikroskopie

Fluorescent Probes with Increased Signal Intensity for Live Cell Microscopy

by Florian Grimm
Doctoral thesis
Date of Examination:2021-06-03
Date of issue:2021-09-02
Advisor:Prof. Dr. Andreas Janshoff
Referee:Prof. Dr. Andreas Janshoff
Referee:Dr. Vladimir Belov
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-8806

 

 

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Abstract

English

In the past decades key findings in light microscopy has extended the possibilities of optical imaging methods. Imaging of living cells with a detailed visualization of proteins, structures and organelles has become one of the most important topics in this field. Although, fluorescent proteins are frequently used for live cell microscopy, due to its beneficial properties organic fluorophores moved into scientific focus. Especially Rhodamines, Carbopyronines and Silicon containing Rhodamines (SiR) are cell permeable and can be combined with ligands or reactive groups forming fluorescent probes for state-of-the-art labeling methods. Within this study strategies for creating organic fluorophores and small molecular probes with an improved fluorogenicity, enhanced target binding affinity, and suitable photophysical properties have been developed. In turn low amounts of probes are required for recording specific and bright images of living cells and tissues with confocal- and STED-microscopy.
Keywords: fluorescent probes, STED, live cell microscopy, organic dyes

German

In den letzten Jahrzehnten haben bedeutende Entwicklungen auf dem Gebiet der Licht-Mikroskopie die Möglichkeiten geschaffen, Proteine, Strukturen und Organellen detailliert in lebenden Zellen abzubilden. Obwohl fluoreszierende Proteine häufig in der Lebendzell-Mikroskopie zum Einsatz kommen, wuchs in den letzten Jahren das Interesse an organischen Fluorophoren. Insbesondere Rhodamine, Carbopyronine und Silizium-Rhodamine (SiR) sind zellpermeabel und können, mit Liganden oder reaktiven Gruppen versehen, als fluoreszierende Sonden für modernste Markierungsstrategien genutzt werden. Im Rahmen dieser Studie wurden Strategien zur Darstellung organischer Fluorophore und molekularer Sonden mit gesteigerter Fluorogenität, erhöhter Bindungsaffinität und geeigneten photophysikalischen Eigenschaften entwickelt. Hierdurch sind geringe Mengen der fluoreszierenden Sonden erforderlich, um die spezifisch markierten Strukturen in lebenden Zellen und Gewebe mit der Konfokal- und STED-Mikroskopie zu visualisieren.
Schlagwörter: Fluoreszente Sonden, STED, Mikroskopie lebender Zellen, organische Farbstoffe
 
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