Thiết kế một probe huỳnh quang chọn lọc phát hiện nhóm thiol (–SH) trong tế bào. a. Chọn cơ chế phát sáng (turn-on via cleavage or Michael addition) và cấu trúc phân tử gợi ý. b. Viết quy trình kiểm tr...

Để thiết kế một probe huỳnh quang chọn lọc phát hiện nhóm thiol (–SH) trong tế bào, ta sẽ thực hiện các bước như sau: ### a. Cơ chế phát sáng và cấu trúc phân tử gợi ý: Cơ chế phát sáng mà chúng ta chọn là **turn-on via cleavage**, trong đó probe sẽ bị phân giải khi tương tác với nhóm thiol, dẫn đến việc giải phóng một phần huỳnh quang hoặc tạo ra một chất phát huỳnh quang mới. **Cấu trúc phân tử gợi ý**: Probe có thể được thiết kế dưới dạng một phân tử chứa nhóm nhạy cảm với thiol (ví dụ như nhóm alkene hoặc nhóm aryl halide) và một nhóm phát huỳnh quang như coumarin hoặc rhodamine. Một cấu trúc mẫu có thể là: - **Probe**: Aryl halide (như 4-bromobenzyl) gắn với coumarin, khi nhóm thiol tương tác sẽ cắt đứt liên kết và làm giải phóng coumarin phát sáng. ### b. Quy trình kiểm tra in vitro: 1. **Chế tạo probe**: Tổng hợp probe huỳnh quang đã thiết kế. 2. **Kiểm tra đặc hiệu với R–SH**: - Thực hiện phản ứng với các mẫu có chứa R–SH (như cysteine, glutathione). - Thực hiện thêm thử nghiệm với các amine (R–NH2) và alcohol (R–OH) để kiểm tra tính đặc hiệu. - Sử dụng phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC) hoặc phổ huỳnh quang để đánh giá sự phát sáng của probe. 3. **Xác định limit of detection**: - Thực hiện chuẩn độ các mẫu thiol với nồng độ giảm dần và ghi nhận độ phát sáng cho đến khi không còn phát hiện được. Giới hạn phát hiện (LOD) có thể tính toán từ nồng độ thấp nhất tại đó tín hiệu huỳnh quang còn đáng kể. ### c. Vấn đề độc tính và xâm nhập tế bào: - **Độc tính**: Kiểm tra độc tính của probe bằng cách nuôi cấy tế bào (ví dụ tế bào HeLa) với các nồng độ khác nhau của probe và quan sát các dấu hiệu độc tính (như thay đổi hình thái tế bào, tỷ lệ sống sót tế bào). - **Xâm nhập tế bào**: Sử dụng các phương pháp nhuộm tế bào để đánh giá khả năng xâm nhập của probe vào trong tế bào (ví dụ như sử dụng kính hiển vi huỳnh quang để quan sát). - **Kiểm tra độ tương thích sinh học**: Sử dụng phương pháp đánh giá sự sống sót của tế bào sau khi xử lý với probe để xác định xem liệu probe có gây hại cho tế bào hay không. Tóm lại, thiết kế probe huỳnh quang cho nhóm thiol cần cân nhắc đến tính chọn lọc, độc tính và khả năng xâm nhập tế bào để đảm bảo tính ứng dụng trong nghiên cứu sinh học tế bào.