Fluorofory v biomedicíně

především v přenosu nervového signálu. Potenciometrické sondy umožňují měřit

membránový potenciál i v organelách a buňkách, které jsou příliš malé pro zavedení

mikroelektrod.

Potencimetrické sondy lze rozdělit do dvou skupin:

1. Sondy s rychlou odezvou: vlivem změny okolního elektrického pole dochází ke

změnám intramolekulární distribuce jejich náboje, což se projeví v rychlé změně jejich

fluorescenčních parametrů (spektra nebo intenzity) - velikost této změny je často malá

(2-10% na 100 mV). Jsou dostatečně rychlé pro měření potenciálových změn

v excitovatelných buňkách.

2. Sondy s pomalou odezvou: jsou to lipofilní aniony nebo kationy, které se přemísťují

přes membránu elektroforetickým mechanismem a vykazují potenciálově závislé

změny ve své transmembránové distribuci, která je provázena fluorescenčními

změnami – velikost změny je typicky 1% na 1 mV. Patří sem kationtové karbocyaniny

a rhodaminy a aniontové oxonoly. Jsou vhodné na měření změn průměrného

membránového potenciálu neexcitovatelných buněk, způsobených respirační

aktivitou, propustností iontových kanálů, vazbou léčiv a jinými faktory.

Tabulka 2.14 Potenciometrické fluorescenční sondy

Ex – značí měření při uvedené vlnové délce excitace, Em – značí měření při uvedené vlnové délce emise,

dvojice čísel oddělená lomítkem značí poměrné měření při dvou různých vlnových délkách

(Podle: Handbook of Fluorescent Probes and Research Products.)

2.3.8. Dynamika a uspořádání buněčných membrán

Biologické membrány jsou heterogenní systémy charakterizované přítomností fyzikálních

rozdílností a topologicky nepravidelných lipidových a proteinových domén. Není proto

možné úplně analyticky popsat distribuci a pohyb jejich molekul a makromolekul. Vychází se

vždy z určitých modelů a přibližných vztahů, jejichž parametry lze experimentálně určit.

Laterální pohyblivost molekul v rovině membrány je charakterizována laterálním difúzním

koeficientem, pro rychlost reorientace určitých molekul v membráně se používají parametry

pořádku a rotační korelační časy nebo rotační difúzní koeficient. Pomocí fluorescenční

spektroskopie lze tyto parametry měřit za použití vhodných sond a časově rozlišené

fluorescence (viz kap. 1.3). Nicméně i při měření anizotropie fluorescence za použití metody

ustálené fluorescence, která je v současné době dostupnější, lze získat určité informace o

relativních změnách dynamiky a uspořádání membránových složek. Používají se membránové

fluorescenční sondy popsané v kap. 2.2.2. Konkrétní příklady této aplikace jsou uvedeny

v kapitolách 3.10.2 a 3.10.3.

Parametry pro popis dynamických vlastností membrán, jako izotropních systémů

V prvním přiblížení se lze dívat na vnitřek lipidové dvojvrstvy biologické membrány jako na