Регистрация биологических реактивных форм кислорода (РФК)

Регистрация биологических реактивных форм кислорода и азота

Оксидативный (окислительный) стресс – процесс повреждения живых клеток в результате окисления – напрямую связан с развитием таких паталогий как рак, болезнь Альцгеймера, атеросклероз, аутизм, болезнь Паркинсона и инфекционные заболевания. Главной причиной оксидативного стресса являются реактивные формы кислорода (РФК), избыток которых приводит к повреждению белков, липидов и ДНК. Две основных молекулы РФК – это супероксидный радикал (O2·-) и гидроксильный радикал (·OH), возникновение и распад которых можно наблюдать с высокой точностью с помощью метода ЭПР-спектроскопии.

Введение

Интерес к свободно-радикальным процессам стремительно возрос за последнее десятилетие. Чрезвычайная сложность изучаемых реакций привела к необходимости нового взгляда на проблему с фундаментальной точки зрения. Радикалы являются промежуточными продуктами во множестве биохимических реакций. Среди радикалов, возникающих в ходе естественных биохимических реакций, наиболее распространенными являются реактивные формы кислорода (РФК), такие как гидроксильный, пероксильный и супероксидный радикалы, а также реактивные формы азота (РФА), такие как монооксид азота и пероксинитрит.

Задача

Прямая регистрация РФК и РФА при комнатной температуре является очень сложной либо невыполнимой задачей вследствие их чрезвычайно короткого времени жизни.

Решение

Метод ЭПР-спектроскопии спиновых ловушек был разработан в конце 1960-х годов и заключается в том, что нитро- или нитрозосоединение взаимодействует с высокореактивным свободным радикалом-мишенью и образует более стабильный свободный радикал, который может быть зарегистрирован с помощью техники ЭПР-спектроскопии. Более того, получаемый в результате т.н. "радикальный аддукт" имеет уникальную структуру спектра ЭПР, позволяющую идентифицировать исходный свободный радикал.

Ros 1

Оборудование

Наш новейший настольный ЭПР-спектрометр EMXnano включает в себя магнитную систему нового поколения и высокочувствительный микроволновый резонатор, что обеспечивает точность и воспроизводимость результатов измерения и превосходную чувствительность. Данный прибор является оптимальным выбором как для исследовательской лаборатории, так и для целей обучения методам спектроскопии магнитного резонанса.

 

С помощью EMXnano как серьезные исследователи, так и студенты с минимальным опытом в области ЭПР смогут в полной мере реализовать потенциал ЭПР-спектроскопии спиновых ловушек для идентификации и количественного анализа свободных радикалов в биологических системах (белки, кровь, живые ткани и т.д.)

 

Contact an Expert to request for demo
Free Radical Detection with the EMXnano

References

  • Xiongwei Dong, Zhe Zhang, Dan Zhao, et al. Ultraviolet light triggers the conversion of Cu2+-bound Aβ42 aggregates into cytotoxic species in a copper chelation-independent manner. Sci Rep. 2015;5:13897.
  • Hardy J, Selkoe DJ. The amyloid hypothesis of Alzheimer's disease: progress and problems on the road to therapeutics. Science. 2002;297(5580):353-356.
  • Barnham KJ, Masters CL, Bush AI. Neurodegenerative diseases and oxidative stress. Nat Rev Drug Discov. 2004;3(3):205-214.
  • Taniguchi A, Sasaki D, Shiohara A, et al. Attenuation of the aggregation and neurotoxicity of amyloid-β peptides by catalytic photooxygenation. Angew Chem Int Ed Engl. 2014;53(5):1382-1385.
  • https://www.bruker.com/products/mr/epr.html