DiI

DiI , pronunciado como Dye Aye, también conocido como DiIC ₁₈ (3), es un colorante de indocarbocianina catiónico lipofílico fluorescente y un compuesto de indolio , que generalmente se produce como una sal de perclorato . Se utiliza para fines de tinción científica, como imágenes de moléculas individuales , mapeo de destino celular , marcaje de electrodos y rastreo neuronal (ya que DiI se retiene en las bicapas lipídicas ).

DiI es fabricado por Invitrogen , que cuenta con una serie de colorantes de carbocianina lipofílicos de cadena larga, de los cuales DiI es uno de los miembros más investigados. Algunos miembros destacados de la serie incluyen: DiI, también llamado DiIC ₁₈ (3); DiO, también llamado DiOC ₁₈ (3); DiD, también llamado DiIC ₁₈ (5); y DiR, también llamado DiIC ₁₈ (7), que exhiben fluorescencia naranja, verde, roja e infrarroja distintiva, respectivamente, y todos tienen las siguientes propiedades útiles, según el fabricante: ^{[ 1 ] [ 2 ]}

• Difundir lateralmente para teñir toda la célula.
• Fluorescen débilmente en agua, pero son altamente fluorescentes y bastante fotoestables cuando se incorporan a membranas.
• Poseen señales muy brillantes con altos coeficientes de extinción.
• Se retienen bien en las membranas celulares.
• Demuestran muy poca transferencia a otras células.

La "Di" posiblemente se refiere a la naturaleza di- alquílica y la "I" de DiI posiblemente se refiere al grupo "indocarbocianina" (que comparte con D383, D384, D3886, D3899, D3911, D7756, D7776, D7777, D12730, N22880). El nombre químico completo de este miembro principal del grupo es perclorato de 1,1'-dioctadecil-3,3,3'3'-tetrametilindocarbocianina, cuya fórmula química es C ₅₉ H ₉₇ ClN ₂ O _4. Posee cadenas de hidrocarburos alquílicos lineales de 18 carbonos en cada uno de los nitrógenos (posición 1) de los dos anillos de indolína , un puente conjugado de 3 carbonos que conecta simétricamente las posiciones 2 (carbono) de los anillos, y dos grupos metilo en cada una de las posiciones 3 (carbono) de los dos anillos. Los nombres más largos, por ejemplo, DiIC ₁₈ (3), mencionan la longitud de la cadena alquílica (por ejemplo, 18) y la longitud del puente conjugado entre los anillos aromáticos, por ejemplo, 3.

El DiI tiene varios derivados y análogos en uso: ^{[ 3 ]}

• CM-DiI (C-7000, C-7001) es un análogo fijable de DiI. Posee un grupo clorometilo (CM) reactivo con tioles que lo hace más soluble en soluciones acuosas, es decir, en medios de cultivo, y fijable con aldehídos. ^{[ 4 ]} Junto con SP-DiIC ₁₈ (3), se ha demostrado su compatibilidad con el método de aclaramiento de tejidos CLARITY , que se basa en una extensa eliminación de lípidos mediante detergente ( SDS ). ^{[ 5 ]}
• FAST DiI (D-3899 en aceite, D-7756 en cristales sólidos) tiene cadenas de linoleilo diinsaturadas (C18:2; Δ9,12) en lugar de las cadenas de octadecilo saturadas (C18:0). Según se informa, migra aproximadamente un 50 % más rápido que DiI dentro de las membranas.
  • También está disponible un análogo monoinsaturado de DiI (D-3886, aceite) con cadenas de oleato (C18:1, Δ9). Este podría migrar más rápido que el DiI dentro de la membrana.
• El 5,5′-Ph2-DiIC18(3) (D-7779) tiene sustituyentes fenilo unidos a los anillos de indolína de DiI, lo que lo hace más lipofílico y significativamente más fluorescente. ^{[ 6 ]} Tiene un mayor rendimiento cuántico y espectros de longitud de onda más larga (desplazamiento al rojo de ~20  nm).
• Análogos aniónicos de DiI con solubilidad potencialmente mejorada en medios de cultivo:
  • Análogos de sulfonatos, por ejemplo: D-7776 o DiIC ₁₈ (3)-DS
  • Análogos de sulfofenilo (SP), por ejemplo: D-7777 o SP-DiIC ₁₈ (3)
• Análogos de DiI de cadena más corta:
  • D-383 o DiIC ₁₂ (3)
  • D-384 o DiIC ₁₆ (3)
  • Los análogos de DiI y DiO con colas mucho más cortas que 12C, generalmente menos de 7C, se utilizan como sensores de potencial de membrana para las mitocondrias. Su movimiento vertical, ya sea hundiéndose o flotando en una bicapa lipídica, es impulsado por un campo eléctrico que modifica su fluorescencia debido al cambio en el entorno hidrofóbico y de carga alrededor de los anillos aromáticos fluorescentes (son sensores basados ​​en el movimiento físico de la molécula completa, por lo que son más lentos que los sensores de potencial de membrana que funcionan mediante la redistribución de electrones). Los análogos con colas intermedias y cortas pueden utilizarse como colorantes de orgánulos, por ejemplo, del retículo endoplasmático.
• Análogos excitables de mayor longitud de onda (puentes más largos)
  • "DiD" o DiIC ₁₈ (5) (D-307, D-7757) tiene un puente de 5 carbonos y es un análogo excitable por luz visible de longitud de onda larga con emisión roja.
  • El "DiR" o DiIC ₁₈ (7) (D-12731) posee un puente de 7 átomos de carbono, con excitación y emisión en el rango infrarrojo, por lo que podría no ser visible sin un CCD u otro dispositivo sensor capaz de capturar la señal óptica infrarroja. Sin embargo, causa relativamente menos fotodaño en los tejidos, lo que permite su uso conveniente para la obtención de imágenes in vivo . ^{[ 7 ]}

El colorante (DiIC ₁₈ (3)) es un cristal violeta soluble en etanol, metanol, dimetilformamida y dimetilsulfóxido. ^{[ 8 ]} La forma cristalina del colorante tiene un punto de fusión de 68  °C (en el que se descompone). El colorante tenía un máximo de absorción a 549  nm y un máximo de emisión a 565  nm ^{[ 8 ]} similar a la tetrametil rodamina . Es ligeramente fluorescente en suspensión acuosa, pero se vuelve brillante cuando se une a la membrana celular. ^{[ 9 ]} Una vez unido a una membrana, se difunde lateralmente en 2 dimensiones; si no hay barrera de difusión, DiI generalmente tiñe rápidamente toda la capa (una superficie) de una membrana biológica, pero no pasa fácilmente a la otra capa.

• DiOC6