Hiện tượng mất màu của fura-2 và ảnh hưởng của nó đến việc xác định nồng độ canxi

Nghiên cứu này được tiến hành nhằm xác định ảnh hưởng của hiện tượng mất màu (photobleaching) đến các tính chất quang phổ của thuốc nhuộm huỳnh quang nhạy cảm với canxi fura-2. Fura-2, dù ở trong tế bào hay trong các dung dịch hiệu chuẩn, đều bị mất màu khi tiếp xúc với ánh sáng kích thích. Khác với niềm tin phổ biến, hiện tượng mất màu đã làm thay đổi các tính chất quang phổ của thuốc nhuộm. Sự phân hủy của quang phổ kích thích từ các dung dịch fura-2 bị mất màu một phần đã tiết lộ một hợp chất trung gian vẫn giữ được tính huỳnh quang và không nhạy cảm với canxi trong cùng một phạm vi như fura-2, nhưng có khả năng gắn kết canxi ở nồng độ milimolar. Sự hiện diện của hợp chất trung gian này vi phạm một trong những giả định mà phương pháp tỷ lệ chuẩn hóa dựa vào; tức là, các loài huỳnh quang duy nhất hiện hữu là dạng gắn canxi và dạng anion tự do của fura-2. Do vậy, nếu hiện tượng mất màu xảy ra, phương pháp tỷ lệ sẽ không cung cấp được giá trị nồng độ canxi chính xác. Chúng tôi tính toán rằng chỉ cần mất 8% tổng cường độ huỳnh quang là đủ để tạo ra một lỗi lớn. Hiện tượng mất màu của các tế bào gắn fura-2 và các dung dịch hiệu chuẩn có chứa fura-2 có thể được giảm thiểu bằng cách giảm nồng độ oxy và giảm cường độ ánh sáng kích thích. Các chiến lược được trình bày nhằm giữ cho tỷ lệ tín hiệu trên tiếng ồn cao trong các hệ thống phát hiện huỳnh quang fura-2, mặc dù cường độ kích thích thấp hơn, để hiện tượng mất màu và sự sai lệch trong việc tính toán [Ca2+] có thể được hạn chế đến mức tối đa.