Innovative Fluoreszenzsonden für die Detektion von Verkalkungen

Störungen im Kalzium- und Phosphathaushalt führen zu pathologischen Gewebeverkalkungen, die mit verschiedenen Krankheiten assoziiert sind. Bestehende Methoden zur Detektion dieser Ablagerungen, wie histologische Färbungen oder Absorptionsverfahren, bieten nur geringe Sensitivität und Spezifität. Fluoreszenzsonden  stellen eine vielversprechende Alternative dar, waren bisher jedoch durch begrenzte Selektivität und photophysikalische Stabilität eingeschränkt und  es gibt derzeit nur eine begrenzte Anzahl von kalziumspezifischen Fluorophoren.

Diese patentierte Technologie führt eine neue Klasse von Fluoreszenzsonden ein, die speziell für den Nachweis von Kalziumablagerungen im Frühstadium und im Mikrobereich entwickelt wurden. Diese Sonden bestehen aus einem organischen Fluoreszenzkern, wie Porphyrinen, Phthalocyaninen, Acridinen, BODIPY oder Xanthen-Derivaten, die mit kovalent gebundenen Phosphonatgruppen funktionalisiert sind. Diese Phosphonatgruppen binden Kalzifizierungen mit hoher Affinität. Nach der Bindung zeigen die Sonden eine deutliche Veränderung der Fluoreszenzintensität, was eine genaue Visualisierung und Quantifizierung der verkalkten Strukturen ermöglicht. Experimente mit Mausgewebe zeigen eine klare fluoreszierende Markierung der verkalkten Strukturen. Erste Tests an Zellkulturen bestätigen die Zellpermeabilität und die spezifische Bindung an Kalzium. Die Technologie befindet sich in einem fortgeschrittenen präklinischen Entwicklungsstadium mit vielversprechenden Ergebnissen für diagnostische Anwendungen.