Optical probes and techniques for O2 measurement in live cells and tissue.
Optical probes and techniques for O2 measurement in live cells and tissue.
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DOI：
10.1007/s00018-011-0914-0
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发表时间：
2012-06
影响因子：
8
通讯作者：
Papkovsky, Dmitri B.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dmitriev, Ruslan I.;Papkovsky, Dmitri B.
关键词：
近年来，在含有活细胞和组织的生物样品中的分子氧（O2）的传感和成像方面取得了重大进展。我们回顾了最近的发展，在测量O2在这样的样品中的光学手段，特别是使用磷光猝灭技术。可溶性O2传感器的主要类型进行了评估，包括小分子，超分子和颗粒为基础的结构，用作细胞外或细胞内的探针结合不同的检测方式和测量格式。对于不同的O2传感系统，特别注意他们的优点和局限性，分析性能，一般的便利性和适用性，在特定的生物应用。后者包括测量O2消耗率、样本氧合、细胞内O2传感、细胞代谢评估以及组织、脉管系统和单个细胞的O2成像。总而言之，这为潜在用户提供了一个全面的指导，以正确选择合适的光学探针和检测平台，以适应其特定的生物应用和测量要求。
In recent years, significant progress has been achieved in the sensing and imaging of molecular oxygen (O2) in biological samples containing live cells and tissue. We review recent developments in the measurement of O2 in such samples by optical means, particularly using the phosphorescence quenching technique. The main types of soluble O2 sensors are assessed, including small molecule, supramolecular and particle-based structures used as extracellular or intracellular probes in conjunction with different detection modalities and measurement formats. For the different O2 sensing systems, particular attention is paid to their merits and limitations, analytical performance, general convenience and applicability in specific biological applications. The latter include measurement of O2 consumption rate, sample oxygenation, sensing of intracellular O2, metabolic assessment of cells, and O2 imaging of tissue, vasculature and individual cells. Altogether, this gives the potential user a comprehensive guide for the proper selection of the appropriate optical probe(s) and detection platform to suit their particular biological applications and measurement requirements.
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