Utafiti huu wa majaribio wa kemia unachunguza si tu kama morfolini, inayotumiwa sana katika vikundi vinavyolenga lisosomu, hufanya kazi ya kulenga pekee, bali pia jinsi inavyobadilisha utendaji wa utambuzi wa probu ya fluoresensi ya H₂S yenyewe. Probu ya fluoresensi ya 1,8-naphthalimide inayotegemea DNBS ni sensa ya kemikali inayotegemea mmenyuko, ambapo kikundi cha 2,4-dinitrobenzenesulfonyl mwanzoni hukandamiza utoaji wa fluorofori na, baada ya mmenyuko na HS⁻, fluoresensi hujitokeza tena kikundi cha DNBS kinapotenganishwa. Watafiti walitengeneza kwa usanisi probu tano zilizoitwa S1–S5 zinazobadilisha uhusiano wa kimuundo kati ya morfolini na fluorofori. S1 haina kiunganishi, huku S2 ikiwa na kiunganishi cha kaboni mbili, S3 cha kaboni tatu, S4 cha phenyl na S5 cha benzyl. Katika vipimo vya spektroskopia vya myeyusho, S2 ilionyesha ongezeko kubwa zaidi la fluoresensi na kikomo cha chini zaidi cha utambuzi katika mfululizo, 0,4 µM. Ingawa S5 ilifikia mwitikio wa juu kwa haraka zaidi, katika takribani 7 dakika, ukubwa wa ishara ulibaki mdogo sana. Matokeo yanaonyesha kwamba kitenganishi cha kaboni mbili kati ya morfolini na kiini cha 1,8-naphthalimide ndicho muundo unaofaa zaidi katika familia hii ya probu. Hata hivyo, utafiti haujumuishi majaribio ya upigaji picha wa seli hai, lisosomu au wanyama; kwa hiyo matokeo yamewekewa mipaka katika utendaji wa utambuzi wa H₂S katika myeyusho.

Tabia ya msingi ya spektra ya mfululizo wa probu ni ya pamoja. Kabla ya kuongezwa NaHS, ufyonzaji huonekana karibu na 338 nm na fluoresensi huwa dhaifu kutokana na athari ya kuzima ya kikundi cha DNBS kupitia uhamishaji wa elektroni unaochochewa na mwanga (photoinduced electron transfer, PET). NaHS inapoongezwa, ufyonzaji wa 338 nm hupungua huku mkanda mpya wa ufyonzaji ukitokea karibu na 452 nm na mkanda dhahiri wa utoaji ukitokea katika 605 nm. Chanzo kinahusisha mabadiliko haya na mmenyuko wa uingizwaji wa aromatiki wa nukleofili unaochochewa na HS⁻, yaani S_NAr.

Vikomo vilivyokokotolewa vya utambuzi vya S1–S5 kwa NaHS ni 2,0; 0,4; 1,1; 6,2 na 8,2 µM, kwa mpangilio huo. S2 imetathminiwa kuwa probu iliyofanikiwa zaidi kwa ujumla katika mfululizo si kwa thamani yake ya chini ya LOD pekee, bali pia kwa pato kubwa la fluoresensi, uvumilivu mpana wa pH, uwezo wa kufanya kazi katika viyeyushi tofauti na uteuzi wake dhidi ya nukleofili zinazohusiana kibiolojia zilizojaribiwa.

Sulfidi hidrojeni, H₂S, huchunguzwa si kama gesi yenye sumu pekee, bali pia kama gasotransmitter ndogo inayoweza kuenea na kushiriki katika uwasilishaji wa ishara katika mifumo ya kibiolojia. Katika fasihi ambayo chanzo kinategemea, uzalishaji wa ndani wa H₂S unahusishwa hasa na mifumo ya vimeng'enya ya cystathionine β-synthase, cystathionine γ-lyase na 3-mercaptopyruvate sulfurtransferase. Uhusiano wa H₂S na michakato kama toni ya mishipa, neuromodulation, usawa wa redoksi na ulinzi wa seli umeongeza kuvutiwa na sensa zinazoweza kufuatilia mahali na mkusanyiko wa molekuli hii katika mazingira ya kibiolojia.

Msukumo maalumu wa utafiti ni lisosomu. Lisosomu ni oganeli za ndani ya seli zenye asidi, na molekuli ndogo zilizo na morfolini zinaweza kuprotonishwa katika lumen ya lisosomu yenye asidi na kunaswa kwa njia ya ioni kutokana na tabia yake dhaifu ya kimsingi. Kwa hiyo morfolini ni kitengo cha kimuundo kinachotumiwa sana katika probu za fluoresensi zinazolenga lisosomu.

Hata hivyo, kuongeza kikundi cha kulenga kwenye probu si jambo “tulivu” kila wakati kwa mtazamo wa kemia. Ukaribu wa kikundi cha morfolini na fluorofori, pamoja na ikiwa kiunganishi kati yao ni cha alifati au aromatiki, unaweza kuathiri usambazaji wa elektroni, tabia ya protonation, mazingira madogo ya eneo na njia za uhamishaji wa elektroni zinazozima fluoresensi. Swali mahsusi la utafiti liko hapa hasa: je, kubadilisha uhusiano wa morfolini–fluorofori hubadilisha utendaji wa sensa wakati kituo kilekile cha mmenyuko wa H₂S kinahifadhiwa?

Probu ya fluoresensi ya H₂S inayotegemea DNBS hufanyaje kazi?

Katika probu ya H₂S inayotegemea DNBS, kikundi cha 2,4-dinitrobenzenesulfonyl mwanzoni hukandamiza fluoresensi ya fluorofori kupitia utaratibu wa PET; kinapokutana na mfumo wa H₂S/HS⁻, aina ya HS⁻ yenye nukleofili zaidi huchochea mmenyuko wa S_NAr katika kitengo cha DNBS, DNBS inapojitenga fluorofori huru huachiliwa na fluoresensi huimarika tena.

Hali “iliyofungwa”: kwa nini DNBS hukandamiza fluoresensi?

Katika probu za S1–S5, kiini cha 1,8-naphthalimide hutekeleza jukumu la kuzalisha ishara ya fluoresensi, huku kikundi cha DNBS kikiwa kitengo cha kufunika na kuzima kinachohisi mmenyuko. Chanzo kinaripoti kuwa, bila NaHS, probu zote huonyesha ufyonzaji unaofanana karibu na 338 nm na fluoresensi karibu na 445 nm huwa dhaifu tu. Utoaji huu mdogo unaelezewa na mchakato wa kuzima wa PET unaohusishwa na kikundi cha DNBS.

Hali “iliyofunguka”: nini hubadilika HS⁻ inapofika?

NaHS inapoongezwa, usawa wa H₂S/HS⁻ huundwa katika myeyusho. Hasa HS⁻ huonyesha tabia kali ya nukleofili na hushambulia kikundi cha DNBS, na hivyo kuchochea utengano unaotegemea mmenyuko. Katika jaribio, mabadiliko haya ya kemikali yalifuatiliwa kwa viashiria viwili huru vya macho: kupungua kwa ufyonzaji wa 338 nm na kuundwa kwa ufyonzaji mpya karibu na 452 nm; sambamba na hilo, utoaji dhahiri wa fluoresensi ulitokea katika 605 nm.

Kwa hiyo mfumo haukutathminiwa tu kwa kusema “umeng'aa zaidi”. Kubadilika kwa uwiano wa ufyonzaji na kuongezeka kwa fluoresensi kulitumiwa kama viashiria viwili vya spektroskopia vya mmenyuko uleule wa kemikali.

Kwa nini morfolini ilitumika?

Morfolini ina majukumu mawili ya kisayansi katika muktadha wa utafiti. La kwanza ni matumizi yake kama kitengo cha kulenga lisosomu kwa sababu, kwa mujibu wa fasihi, inaweza kuprotonishwa na kujikusanya katika mazingira ya lisosomu yenye asidi. La pili ni jukumu linalochunguzwa moja kwa moja katika makala hii: jinsi morfolini inavyounganishwa na kiini cha 1,8-naphthalimide inaweza kubadilisha utendaji wa utambuzi wa H₂S kupitia njia za kielektroni na kifotofizikia.

Utafiti unajaribu jukumu la pili moja kwa moja katika myeyusho. Jukumu la kwanza, yaani kujikusanya halisi katika lisosomu ndani ya seli, halijathibitishwa katika makala hii kwa jaribio jipya la upigaji picha wa seli.

Tofauti ya kimuundo kati ya probu tano ni ipi?

Kwa nini S2 ilionyesha utendaji bora zaidi?

S2 ilionyesha ongezeko kubwa zaidi la fluoresensi na thamani ya chini zaidi ya LOD katika mfululizo kwa sababu kiunganishi cha alifati cha kaboni mbili hutenganisha morfolini na kiini cha 1,8-naphthalimide kwa kiwango cha kutosha; chanzo kinapendekeza kuwa njia za ziada za kuzima PET katika S1 iliyounganishwa moja kwa moja na hasa katika S4–S5 zenye viunganishi vya aromatiki vya phenyl/benzyl zinaweza kupunguza ishara.

Maelezo haya ya kimakanika ni tafsiri ya chanzo inayotegemea ulinganisho wa kimuundo. Utafiti hauwasilishi hesabu ya muundo wa kielektroni wala mchoro wa nishati wa PET wa kemia ya kwanta. Kwa hiyo, mabadiliko mahususi ya nishati ya orbital ambayo kupitia kwayo viunganishi vya phenyl na benzyl hupunguza ishara hayajahesabiwa moja kwa moja katika makala hii.

Tofauti kati ya S2 na S3

S2 na S3 zote zina vitenganishi vya alifati na zote hufanya vizuri zaidi kuliko S4–S5 zenye viunganishi vya aromatiki. Hata hivyo, mwitikio wa fluoresensi wa S2 ni wenye nguvu zaidi. Katika hali ya 500 µM NaHS, nguvu za fluoresensi za S1 na S3 ikilinganishwa na S2 ziliripotiwa kuwa takribani %40 na %60, kwa mpangilio huo.

Kwa nini S5 haikuchukuliwa kuwa sensa nzuri licha ya kuwa ya haraka?

Kinetiki ya S5 inaonyesha kipengele cha utendaji tofauti na ukubwa wa ishara. Katika mkunjo wa kinetiki uliosanifishwa, S5 hufikia thamani yake ya juu katika takribani 7 dakika na kuitikia kwa haraka zaidi kuliko probu nyingine. Hata hivyo, pato lake la juu kabisa la fluoresensi ni dogo sana. Kwa sensa, si kasi ya mmenyuko pekee inayohitajika, bali pia tofauti ya macho yenye nguvu na ya kuaminika kati ya lengo na mandharinyuma. Kwa hiyo chanzo kinachukulia S2 kuwa bora kwa utendaji wa jumla.

Kikomo cha utambuzi kilikokotolewaje?

Chanzo kilikokotoa thamani ya LOD kwa kutumia uhusiano ufuatao:

\(\mathrm{LOD} = \frac{3\sigma}{\kappa}\)

Hapa σni mkengeuko sanifu wa ishara ya blank, yaani sampuli ambayo haijaongezewa analiti lengwa, uliokokotolewa kutokana na vipimo 20. κ ni mteremko wa mstari wa kalibresheni wa NaHS. Kadiri mteremko unavyoongezeka, mabadiliko makubwa zaidi ya ishara hupatikana kwa mabadiliko yale yale ya mkusanyiko; kadiri utofauti wa ishara ya blank unavyopungua, kiasi kidogo zaidi cha analiti kinaweza kutofautishwa na mandharinyuma.

Kwa S2, LOD iliyokokotolewa ya 0,4 µM ni ya chini kuliko ya S1, S3, S4 na S5 kwa njia hiyo hiyo ya ukokotoaji, kwa hiyo inalingana na unyeti wa juu zaidi wa kiuchambuzi katika mfululizo huu.

Eneo la kazi lenye uhusiano wa mstari

Titresheni za NaHS zilifanywa katika safu ya 0–500 µM. Uhusiano wa mstari uliripotiwa katika safu ya 0–120 µM NaHS kwa nguvu ya fluoresensi ya 605 nm ya probu zote. Katika mikusanyiko ya juu, hasa S2, S1 na S3 zilikaribia kushiba.

Kwa upande wa ufyonzaji, uwiano wa A₄₅₂/A₃₃₈ uliongezeka kadiri mkusanyiko wa NaHS ulivyoongezeka. Mabadiliko haya ya ratiometriki ya ufyonzaji yanaunganisha kupungua kwa ufyonzaji wa awali wa 338 nm na kuimarika kwa mkanda wa bidhaa wa 452 nm ndani ya kipimo kimoja.

Kwa nini kiyeyushi ni muhimu sana?

Sifa za kifotofizikia za miundo ya 1,8-naphthalimide zinaweza kuathiriwa na polarity ya kiyeyushi na mazingira ya solvation. Kwa hiyo watafiti walilinganisha S2 katika michanganyiko ya %70 kiyeyushi/PBS inayotegemea asetoni, methanoli, THF, asetonitrili, DMSO na 2-methoxyethanoli.

Chanzo pia kinaripoti ongezeko kamili la fluoresensi kuwa mara 63,6 katika DMSO na mara 3,3 katika MeOEtOH. Kwa hiyo kiyeyushi huathiri kwa kiasi kikubwa si kiwango cha ishara pekee, bali pia pato la jumla linaloonekana la kutengana kwa DNBS na tabia ya kifotofizikia inayofuata ya fluorofori.

Kwa nini pH hubadilisha utambuzi wa H₂S?

Katika mifumo yenye maji kuna usawa wa asidi–besi kati ya H₂S, HS⁻ na, katika pH ya juu zaidi, S²⁻. Usawa huu ni muhimu kwa aina ya nukleofili inayochochea mmenyuko wa DNBS. Chanzo kinaripoti kuwa, licha ya kuongeza NaHS katika safu ya pH 1–4, ongezeko la fluoresensi lilikuwa dhaifu sana na kinahusisha hali hiyo na kutawala kwa aina ya H₂S yenye nukleofili dhaifu zaidi.

Katika safu ya pH 4–9 huonekana ongezeko dhahiri la fluoresensi. Zaidi ya pH 10, imeripotiwa kuwa fluoresensi ya mandharinyuma huanza kuongezeka hata bila NaHS, na hali hii imehusishwa na hidrolisisi ya esta ya DNBS inayosababishwa na hidroksidi.

Chanzo kinatumia kauli mbili tofauti za mipaka hapa: mjadala wa majaribio hutoa “safu bora ya kazi” kuwa pH 4–10, huku abstract na hitimisho zikitumia pH 4–9. Verianla haibadilishi kauli hizi mbili kuwa safu moja dhahiri.

Uteuzi ulijaribiwaje?

Myeyusho wa 10 µM wa S2 uliinkubetiwa kando na vihatarishi vinavyoweza kuingilia. 100 µM ilitumika kwa F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻, HSO₃⁻, HSO₄⁻, IO₃⁻, OAc⁻, NO₂⁻, HPO₄²⁻ na asidi askobiki; 1,0 mM ilitumika kwa glutathione na cysteine, ambazo zinaweza kuwepo katika mkusanyiko wa juu ndani ya seli.

Baada ya inkubeshini ya 30 dakika, NaHS pekee ilisababisha ongezeko dhahiri katika fluoresensi ya 605 nm. Cysteine ilisababisha ongezeko dogo la ishara, lakini ongezeko hilo lilibaki chini sana ikilinganishwa na mwitikio wa NaHS. Aina nyingine zilizojaribiwa hazikutoa ishara yenye maana katika chanzo.

Je, utafiti huu unathibitisha upigaji picha wa H₂S katika lisosomu?

Hapana. Ingawa morfolini ilichaguliwa kama muundo wa kulenga lisosomu, majaribio ya utafiti huu yanapima tabia za ufyonzaji, fluoresensi, kinetiki, kiyeyushi, pH na uteuzi wa probu zilizosanisiwa katika myeyusho; hakuna jaribio la utamaduni wa seli, upigaji picha wa konfokali, ushirikiano wa mahali wa lisosomu au bioupigaji picha wa in vivo lililoripotiwa.

Kwa hiyo utafiti unaunga mkono hitimisho kwamba “utendaji wa kikemia wa kiunganishi cha morfolini ni muhimu katika muundo wa sensa inayolenga lisosomu”. Kwa upande mwingine, hitimisho kama “S2 iliingia kwa mafanikio katika lisosomu za seli hai”, “iliitazama H₂S ya lisosomu kwa kiasi” au “iligundua ugonjwa ndani ya seli” hayawezi kutolewa kutokana na majaribio ya chanzo hiki.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Usanisi wa kemikali na ubainishaji

Probu S1–S5 zilitayarishwa kwa njia za usanisi wa kikaboni za hatua nyingi. Mkakati wa msingi ulikuwa kwanza kutayarisha kati ya hydroxy-1,8-naphthalimide iliyobadilishwa na morfolini, kisha kuitikia kikundi cha hydroxyl na 2,4-dinitrobenzenesulfonyl chloride ili kuibadilisha kuwa esta ya DNBS.

Vichanganuzi vya kati na misombo ya mwisho ¹H na ¹³C NMR zilibainishwa kwa spektroskopia. Spektra za NMR za ubainishaji wa kimuundo zimewasilishwa katika nyenzo ya ziada.

Vifaa vilivyotumika

Spektra za ufyonzaji wa UV–Vis zilipimwa kwa spektrofotometri ya Agilent Technologies Cary 8454 UV–Vis. Vipimo vya fluoresensi vilifanywa kwenye spektrofluorometri ya Horiba Scientific FluoroMax-4 kwa kutumia kyuveti ya quartz ya 0,5 cm; upana wa slit za msisimko na utoaji uliwekwa kati ya 1–5 nm.

¹H na ¹³C NMR ubainishaji ulifanywa katika joto la kawaida kwa kifaa cha Bruker Ascend 400, 400 MHz NMR. Mfumo wa CombiFlash NextGen 300+ ulitumika kusafisha bidhaa za kati na za mwisho.

Chanzo cha H₂S na mazingira ya msingi ya majaribio

Katika majaribio ya myeyusho, sodium hydrosulfide, NaHS, ilitumika kama chanzo cha sulfidi hidrojeni. Katika ulinganisho mkuu wa spektroskopia, probu S1–S5 zilitathminiwa katika mkusanyiko wa 10 µM ndani ya DMSO/PBS 7:3 (v/v), pH 7,4.

Chanzo hakitoi mkusanyiko wa PBS kwa njia ileile katika maelezo tofauti ya majaribio: 0,1 mM katika majaribio ya spektra na baadhi ya majaribio ya viyeyushi, na 0,1 M katika maelezo ya majaribio ya kinetiki na uteuzi. Verianla haitafsiri upya thamani hizi kama mkusanyiko mmoja; kila jaribio linapaswa kuchukuliwa kwa masharti yake ya chanzo.

Kielelezo 1: mabadiliko ya spektra mwanzoni na baada ya H₂S

Kielelezo 1 kina paneli nne. Bila NaHS, kiwango cha juu cha ufyonzaji cha S1–S5 kiko karibu 338 nm. Fluoresensi iko katika kiwango cha chini. Baada ya inkubeshini ya 30 dakika na 500 µM NaHS, mkanda wa 338 nm hupungua na ufyonzaji mpya hujitokeza karibu na 452 nm; katika masharti hayo hayo, utoaji mpya wenye nguvu wa fluoresensi hujitokeza katika 605 nm.

Katika Paneli D kuna tofauti dhahiri ya ukubwa wa ishara kati ya probu. S2 hutoa mwitikio wa juu zaidi wa 605 nm huku S5 ikitoa mwitikio wa chini zaidi. Grafu hii inaunga mkono moja kwa moja kwamba muundo wa kiunganishi hubadilisha kwa nguvu pato la macho linalotokea baada ya mmenyuko.

Kielelezo 2: titresheni ya NaHS na LOD

S1–S5 zilifanyiwa titresheni katika safu ya 0–500 µM NaHS na spektra zikarekodiwa baada ya inkubeshini ya 30 dakika. S2 ilionyesha ongezeko kubwa zaidi la fluoresensi na kuunda plateau karibu na 500 µM. S1 na S3 pia zilikaribia kushiba karibu na mkusanyiko huo, lakini ukubwa wa ishara ulisalia wa chini.

Katika eneo la 0–120 µM, uhusiano wa mstari uliripotiwa kati ya nguvu ya fluoresensi na mkusanyiko wa NaHS. Katika data za ufyonzaji, uwiano wa A₄₅₂/A₃₃₈ uliongezeka kadiri NaHS ilivyoongezeka na uwiano wa juu zaidi ukaonekana katika S2.

Kielelezo 3: kinetiki ya mmenyuko

Kila probu iliinkubetiwa katika mkusanyiko wa 10 µM na 500 µM NaHS katika joto la kawaida, na utoaji wa 605 nm ulifuatiliwa kwa 30 dakika. S2 ilitoa ongezeko kubwa zaidi la ishara kwa thamani kamili, huku S5 ikitoa ishara ya chini zaidi.

Mikunjo iliyosanifishwa inaonyesha kuwa S1–S4 zina profaili za kinetiki zinazofanana kwa takribani. S5 ilifikia kiwango chake cha juu cha fluoresensi ndani ya takribani 7 dakika. Hata hivyo, kwa sababu kiwango chake cha juu kilikuwa kidogo, kinetiki yake ya haraka haikufidia tatizo la ishara dhaifu katika utendaji wa utambuzi.

S2 pia ilitathminiwa katika 5, 15, 25 na 35 °C. Joto la juu liliongeza nguvu ya fluoresensi katika dakika ya 30, lakini umbo la jumla la kinetiki lilibaki sawa katika safu hiyo ya joto.

Kielelezo 4: athari ya kiyeyushi na pH

S2 ilijaribiwa katika mazingira sita tofauti ya %70 kiyeyushi/PBS: asetoni, methanoli, THF, asetonitrili, DMSO na 2-methoxyethanoli. Maelezo ya jaribio husika katika chanzo na maelezo ya Kielelezo 4 yanaeleza kuwa S2 iliinkubetiwa na 500 µM NaHS kwa 30 dakika.

Ongezeko kubwa zaidi la fluoresensi liliripotiwa kuwa mara 63,6 katika DMSO na ongezeko la chini zaidi mara 3,3 katika MeOEtOH. Kiwango cha urejeshaji kikilinganishwa na fluorofori huru ya M2 ni cha juu zaidi katika DMSO kwa %85,4.

Katika maandishi ya chanzo, wakati wa kueleza viwango vya urejeshaji vya jaribio hilohilo la kiyeyushi, sehemu moja inaandika “500 mM NaHS”. Thamani hii hailingani na 500 µM katika itifaki ya jaribio husika na maelezo ya kielelezo; kwa sababu kuna kutokubaliana wazi kwa kitengo ndani ya chanzo, Verianla haitoi moja ya thamani hizo kimya kimya kama ukweli wa mwisho uliosahihishwa.

Katika jaribio la pH 1–13, mwitikio ulikuwa mdogo katika pH ya chini, dhahiri katika safu ya pH 4–9, na katika hali za besi kali fluoresensi ya blank iliongezeka. Ongezeko la mandharinyuma zaidi ya pH 10 linaelezwa na hidrolisisi ya esta ya DNBS inayopatanishwa na OH⁻.

Kielelezo 5: uteuzi

S2 ilijaribiwa dhidi ya paneli pana ya vihatarishi, ikiwemo thiol za kibiolojia za mkusanyiko wa juu. NaHS ilitoa kwa mbali mwitikio wenye nguvu zaidi wa 605 nm. Cys ilisababisha ongezeko dogo la fluoresensi, huku GSH na ioni nyingine zilizojaribiwa/asidi askobiki hazikusababisha interferensi yenye maana.

Hitimisho linaloungwa mkono na utafiti

Data za chanzo zinaunga mkono kwamba namna kikundi cha morfolini kinavyounganishwa na fluorofori ya 1,8-naphthalimide inaweza kuleta tofauti kubwa ya utendaji katika utambuzi wa H₂S unaotegemea DNBS. Kati ya miundo mitano iliyochunguzwa, S2 yenye kitenganishi cha kaboni mbili ndiyo probu iliyofanikiwa zaidi wakati ukubwa wa ishara, LOD, tabia katika viyeyushi na uteuzi vinatathminiwa kwa pamoja.

Hitimisho lisiloungwa mkono na utafiti

Majaribio haya hayaonyeshi kwamba S2 inaweza kupima H₂S kwa binadamu au wanyama. Hayatoi data ya ulengaji wa lisosomu ndani ya seli. Upenyezaji wa seli, sitotoksisiti, usambazaji wa kibiolojia au tabia ya kifamakokinetiki katika kiumbe hai havijajaribiwa. Aidha, thamani za LOD zilizopatikana katika myeyusho hazithibitishi kwamba utendaji uleule wa kiuchambuzi utadumishwa moja kwa moja katika mazingira madogo halisi ya seli.

Mipaka kuu ya kimetodolojia

Kikomo kikuu cha utafiti ni kwamba, licha ya msukumo wa matumizi ya kibiolojia, uthibitishaji wa majaribio umebaki katika kiwango cha myeyusho. Pia, utendaji wa sensa unategemea sana muundo wa kiyeyushi; kwa hiyo haiwezi kudhaniwa kwamba ishara kubwa iliyoonekana katika mazingira ya majaribio yenye DMSO nyingi itadumishwa vilevile katika mazingira ya maji kabisa au ya seli.

Ingawa mikunjo ya spektra imeonyeshwa kama grafu katika chanzo, si pointi zote ghafi za data za nambari zimewasilishwa katika maandishi makuu kwa jedwali. Kwa hiyo, thamani mpya na sahihi za mkusanyiko–ishara hazipaswi kutolewa kutokana na picha za grafu.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Utafiti asilia: Influence of Morpholine Substitution on DNBS-Based 1,8-Naphthalimide Fluorescent Probes for H2S Detection.

Waandishi: Trevor Dvorak; Sara Fox-Belmonte; Noah Burbul; Haishi Cao.

Mwandishi wa mawasiliano: Haishi Cao.

Taasisi: Department of Chemistry, University of Nebraska at Kearney, Kearney, Nebraska, USA.

Jarida: Chemistry.

Mchapishaji: MDPI.

ISSN: 2624-8549.

Rekodi ya bibliografia: Chemistry, 2026, 8(5), Makala 59.

DOI: 10.3390/chemistry8050059.

Tarehe ya kuchapishwa: 1 May 2026.

Aina ya makala: Article; utafiti wa majaribio wa kemia ya sensa ya kikaboni/supramolecular na ubainishaji wa spektroskopia.

Uhakiki wa wenzao: Chemistry ni jarida la kisayansi lenye uhakiki wa wenzao na ufikiaji huria.

Leseni: Creative Commons Attribution (CC BY). Kwa kuwa nambari ya toleo la leseni haijaelezwa kando kwenye PDF, nambari ya toleo haijakisiwa.

Mfumo mkuu wa majaribio: Probu S1–S5 za 1,8-naphthalimide zinazotegemea DNBS na zenye morfolini; NaHS kama chanzo cha H₂S katika myeyusho.

Mbinu kuu za kiuchambuzi: Spektroskopia ya ufyonzaji wa UV–Vis, spektroskopia ya fluoresensi, ¹H NMR na ¹³C NMR.

Kifaa cha UV–Vis: Cary 8454, Agilent Technologies.

Kifaa cha fluoresensi: FluoroMax-4, Horiba Scientific.

Kifaa cha NMR: Ascend 400, Bruker, 400 MHz.

Mfumo wa usafishaji: CombiFlash NextGen 300+, Teledyne ISCO.

Ufafanuzi wa LOD: LOD = 3σ/κ; σ ni mkengeuko sanifu wa ishara ya blank katika vipimo 20 vilivyorudiwa, na κ ni mteremko wa mkunjo wa kalibresheni wa NaHS.

Matokeo makuu: S2, kwa 0,4 µM, ilionyesha LOD ya chini zaidi katika mfululizo na mwitikio wa jumla wa fluoresensi wenye nguvu zaidi; muundo wa spacer wa kaboni mbili wa morfolini–fluorofori uliripotiwa kuwa muundo unaofaa zaidi katika familia hii ya probu.

Nyenzo ya ziada: Spektra za ¹H na ¹³C NMR za mfululizo wa M na S, mabadiliko ya ziada ya ufyonzaji katika uwepo wa NaHS na Table S1 yenye ulinganisho na probu za hivi karibuni za H₂S.

Ufadhili: Nebraska EPSCoR, OIA-2044049.

Upatikanaji wa data: Imeripotiwa kuwa michango asilia ya utafiti ipo katika makala na nyenzo ya ziada, na maombi ya ziada yanaweza kuelekezwa kwa mwandishi wa mawasiliano.

Mgongano wa maslahi: Waandishi hawakuripoti mgongano wa maslahi.

Michango ya waandishi: Investigation: Trevor Dvorak, Sara Fox-Belmonte na Noah Burbul; writing—original draft: Haishi Cao; writing—review and editing: Haishi Cao; project administration: Haishi Cao; funding acquisition: Haishi Cao.

Dokezo la kuripoti ndani ya chanzo 1: Katika jaribio la kiyeyushi, maandishi ya mbinu husika na maelezo ya Kielelezo 4 yanatoa 500 µM NaHS, huku aya ya urejeshaji wa fluoresensi ikiwa na usemi wa 500 mM. Tofauti kati ya thamani hizi haijasahihishwa kimya kimya na Verianla.

Dokezo la kuripoti ndani ya chanzo 2: Katika mjadala wa pH, mwitikio dhahiri unaelezwa kuwa katika pH 4–9 na kisha usemi “safu bora ya kazi 4–10” unatumiwa; abstract na hitimisho, hata hivyo, vinatoa safu ya pH 4–9.

Dokezo la hali ya jaribio ndani ya chanzo: Katika baadhi ya maelezo ya spektra/kiyeyushi, mkusanyiko wa PBS umeripotiwa kuwa 0,1 mM, huku katika maelezo ya kinetiki na uteuzi ukiwa 0,1 M. Masharti haya yanapaswa kuhifadhiwa kama yalivyotolewa katika chanzo.

Kikomo cha tafsiri ya kisayansi: Utafiti unajaribu utambuzi wa H₂S/NaHS katika myeyusho. Ujanibishaji wa lisosomu ndani ya seli, upigaji picha wa seli hai, utafiti wa wanyama au matumizi ya kliniki hayajathibitishwa.

Dokezo la matumizi tena ya taswira: Mpangilio wa Scheme 1 na Vielelezo 1–5 vya chanzo haujanakiliwa moja kwa moja. Thamani zilizoripotiwa moja kwa moja katika chanzo zinaweza kuwakilishwa ndani ya Verianla kwa jedwali huru au skimu ya source-derived. Bila data ghafi ya mikunjo ya spektra, mfululizo mpya na sahihi wa data haupaswi kuundwa kutokana na picha ya pikseli.