Fluoreszenzfarbstoffe zur Quantifizierung von freiem Kupfer

Die Echtzeitüberwachung biologisch bedeutender Metallionen wie Cu²⁺ und Zn²⁺ ist ein wertvolles Instrument für die Diagnose und Erforschung von Krank-heiten wie Alzheimer und altersbedingter Makuladegeneration. Bislang gibt es jedoch nur eine begrenzte Anzahl fluoreszierender Sonden, die quantitativ und selektiv auf Veränderungen der Konzentrationen solcher Metallionen unter biologisch relevanten Bedingungen reagieren. Die vorliegende Erfindung erfüllt diesen Bedarf, indem sie leicht messbare, fluoreszenzbasierte Sensoren bereitstellt, die präzise und dynamisch auf Metallionen reagieren und sich besonders für die Verwendung in biologischen Proben eignen.

Die fluoreszierende Sonde besteht aus einem organischen Fluorophor, das über eine kovalente Bindung an eine oder mehrere metallbindende funktionelle Gruppen gekoppelt ist. Diese Gruppen können z.B.  Phosphonsäure- und Arsonsäuregruppen sein, die an Kohlenstoff- oder Stickstoffatome gebunden sind. Bei der Zugabe von Metallionen verändert sich die Elektronenkonfiguration im Fluorophor, was zu einer messbaren Fluoreszenzänderung führt. Die Methode erlaubt sowohl die Detektion einzelner Metallionen als auch die Unterscheidung verschiedener Ionenarten anhand spezifischer Fluoreszenzsignaturen.