Cyanine
டெட்ராமெத்தில்இண்டோ (டி)-கார்போசயனைன்கள் என்றும் குறிப்பிடப்படும் சயனைன்கள் பாலிமெத்தின் குழுவைச் சேர்ந்த ஒரு செயற்கை சாயக் குடும்பமாகும். இந்த பெயர் சொற்பிறப்பியல் ரீதியாக நீல நிற நிழல்களுக்கான சொற்களிலிருந்து பெறப்பட்டாலும், சயனைன் குடும்பம் மின்காந்த நிறமாலையை அருகிலுள்ள ஐஆர் முதல் புற ஊதா வரை உள்ளடக்கியது. வேதியியல் ரீதியாக, சயனைன்கள் இரண்டு நைட்ரஜன் அணுக்களுக்கு இடையிலான ஒரு இணைக்கப்பட்ட அமைப்பாகும்; ஒவ்வொரு அதிர்வு கட்டமைப்பிலும், சரியாக ஒரு நைட்ரஜன் அணு ஒரு இமினியமாக ஆக்சிஜனேற்றப்படுகிறது. பொதுவாக, அவை நைட்ரஜனஸ் ஹீட்டோரோசைக்ளிக் அமைப்பின் ஒரு பகுதியாகும். சயனைன் சாயங்களுக்கான முக்கிய பயன்பாடு உயிரியல் லேபிளிங்கில் உள்ளது. ஆயினும்கூட, அவற்றின் தொகுப்பு மற்றும் பயன்பாடுகள் ஆகிய இரண்டிலும் ஒரு பரந்த இலக்கியம் உள்ளது, மேலும் சில சிடி மற்றும் டிவிடி ஊடகங்களில் சயனைன்கள் பொதுவானவை. அமைப்பு சயனைன்கள் பல வழிகளில் வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளனஃ ஸ்ட்ரெப்டோசயனைன்கள் அல்லது திறந்த சங்கிலி சயனைன்கள்ஃ R2N + = CH [CH = CH] n-NR2 (I) ஹெமிகையனைன்கள்ஃ ஆரில் = N + = CH [CH = CH] n-NR2 (II) மூடிய சங்கிலி சயனைன்கள்ஃ ஆரில் = N + = CH [CH = CH] n-N = ஆரில் (III) கூடுதலாக, இந்த வகுப்புகள் அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளனஃ நியூட்ரோசயனைன்கள்ஃ R2N + = CH [CH = CH] n-CN மற்றும் R2N + = CH [CH = CH] n-CH மெரோசயனைன்கள் ஸ்பிரோபைரான்கள் மற்றும் குயினோப்தலோன்கள் உட்பட. இரண்டு குவாட்டர்னரி நைட்ரஜன்கள் ஒரு பாலிமெத்தின் சங்கிலியால் இணைக்கப்படும் அப்போசயனைன்கள். இரண்டு நைட்ரஜன்களும் பைரோல், இமிடாசோல், தியாஜோல், பைரிடின், குயினோலின், இண்டோல், பென்சோதியாஜோல் போன்ற ஒரு பன்முகத்தன்மை கொண்ட பகுதியின் சுயாதீனமான பகுதியாக இருக்கலாம். தொழில்துறையில் வரலாறு மற்றும் பயன்பாடு சயனைன்கள் முதன்முதலில் ஒரு நூற்றாண்டுக்கு முன்பு ஒருங்கிணைக்கப்பட்டன. அவை முதலில் பயன்படுத்தப்பட்டன, இன்னும் உள்ளன, புகைப்பட குழம்புகளின் உணர்திறன் வரம்பை அதிகரிக்க, அதாவது, அலைநீளங்களின் வரம்பை அதிகரிக்க, இது படத்தில் ஒரு படத்தை உருவாக்கும், இதனால் படம் பஞ்ச்ரோமேடிக் ஆகும். சிடி-ஆர் மற்றும் டிவிடி-ஆர் ஊடகங்களிலும் சயனைன்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பயன்படுத்தப்படுபவை பெரும்பாலும் பச்சை அல்லது வெளிர் நீல நிறத்தில் உள்ளன, மேலும் அவை வேதியியல் ரீதியாக நிலையற்றவை. அந்த காரணத்திற்காக, நிலைப்படுத்தப்படாத சயனைன் வட்டுகள் காப்பக குறுவட்டு மற்றும் டிவிடி பயன்பாட்டிற்கு பொருந்தாது. சமீபத்திய சயனைன் வட்டுகளில் நிலைப்படுத்திகள் உள்ளன, பொதுவாக சயனைன் மூலக்கூறுடன் பிணைக்கப்பட்ட ஒரு உலோக அணு, இது சரிவை கணிசமாக குறைக்கிறது. இந்த வட்டுகள் பெரும்பாலும் 75 ஆண்டுகள் அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட காப்பக ஆயுளுடன் மதிப்பிடப்படுகின்றன. சிடி-ஆர் களில் பயன்படுத்தப்படும் மற்ற சாயங்கள் பித்தலோசயனைன் மற்றும் அசோ ஆகும். உயிரி தொழில்நுட்பத்தில் பயன்பாடு உயிரி தொழில்நுட்பத்திற்கான பயன்பாடுகளுக்கு, சிறப்பு சயனைன் சாயங்கள் 2,3,5 அல்லது 7-மெத்தைன் கட்டமைப்புகளிலிருந்து ஒன்று அல்லது இரண்டு நைட்ரஜன் முனைகளிலும் எதிர்வினை குழுக்களுடன் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன, இதனால் அவை நியூக்ளிக் அமிலங்கள் அல்லது புரத மூலக்கூறுகளுடன் வேதியியல் ரீதியாக இணைக்கப்படலாம். காட்சிப்படுத்தல் மற்றும் அளவீட்டு நோக்கங்களுக்காக லேபிளிங் செய்யப்படுகிறது. உயிரியல் பயன்பாடுகளில் ஒப்பீட்டு மரபணு கலப்பினமயமாக்கல் மற்றும் மரபணு சில்லுகள் அடங்கும், அவை டிரான்ஸ்கிரிப்டோமிக்ஸில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் ஆர். என். ஏ உள்ளூர்மயமாக்கல், ஃப்ளோரசன்ஸ் ரெசொனன்ஸ் எனர்ஜி டிரான்ஸ்பர் (எஃப். ஆர். இ. டி) மற்றும் ஃப்ளோரசன்ட் இம்யூனோஅஸ்ஸேஸ் மூலம் மூலக்கூறு தொடர்பு ஆய்வுகள் போன்ற புரோட்டியோமிக்ஸில் பல்வேறு ஆய்வுகள் அடங்கும். சயனைன் சாயங்கள் மெத்தில், எத்தில் அல்லது பியூட்டைல் மாற்றீடுகள், கார்பாக்சில், அசிடைல்மெத்தாக்ஸி மற்றும் சல்போ குழுக்கள் போன்ற பல்வேறு மாற்றங்களுடன் கிடைக்கின்றன, அவை அவற்றின் ஹைட்ரோஃபிலிசிட்டியை மாற்றுகின்றன. எக்ஸ் (என்எம்): நானோமீட்டர்களில் எக்ஸைடேஷன் அலைநீளம் எம் (என்எம்): நானோமீட்டர்களில் உமிழ்வு அலைநீளம் மெகாவாட்ஃ மூலக்கூறு எடை க்யூஒய்ஃ குவாண்டம் விளைச்சல் * பாகுத்தன்மை, வெப்பநிலை மற்றும் உயிர் மூலக்கூறு தொடர்புகளில் வலுவாக சார்ந்துள்ளது. பொதுவான சயனைன் சாயங்கள் மற்றும் அவற்றின் பயன்பாடுகள் அவை பிரகாசமான மற்றும் நிலையான ஒளிரும் தன்மையை வழங்குவதால், சயனைன்கள் ஃப்ளோரெசின் மற்றும் ரோடமைன்கள் போன்ற வழக்கமான சாயங்களை சாதகமாக மாற்றும். Cy3 மற்றும் Cy5 மிகவும் பிரபலமானவை, பொதுவாக 2 வண்ணங்களைக் கண்டறிய பயன்படுத்தப்படுகின்றன. Cy3 பச்சை நிற மஞ்சள் நிறத்தில் ஒளிரும் (~ 550 nm கிளர்ச்சி, ~ 570 nm உமிழ்வு), அதே நேரத்தில் Cy5 தொலைதூர சிவப்பு பகுதியில் ஒளிரும் (~ 650 கிளர்ச்சி, 670 nm உமிழ்வு). பல்வேறு ஃப்ளோரோமீட்டர்கள், இமேஜர்கள் மற்றும் நுண்ணோக்கிகள் மூலம் டெட்ராமெத்தில்ஹோடமைனுக்கான (TRITC) நிலையான வடிப்பான்களுடன் Cy3 ஐக் கண்டறிய முடியும். அதன் உயர் மோலார் அழிவு குணகம் காரணமாக, இந்த சாயம் எலக்ட்ரோபோரேசிஸ் ஜெல்கள் மற்றும் கரைசலில் வெறும் கண்களால் எளிதில் கண்டறியப்படுகிறது. சை 5 தொலைதூர சிவப்பு ஒளிரும் சாயங்களுக்கு ஒரு பிரபலமான மாற்றாக மாறியது, ஏனெனில் அதன் அதிக அழிவு குணகம் (1 நானோமோல் வரை சிறியது ஜெல் எலக்ட்ரோபோரேசிஸில் வெறும் கண்ணால் கண்டறியப்படலாம்) மற்றும் சிவப்பு பகுதியில் அதன் ஃப்ளோரோஃபோர் உமிழ்வு அதிகபட்சம், பல சிசிடி டிடெக்டர்கள் அதிகபட்ச உணர்திறன் மற்றும் உயிரியல் பொருள்கள் குறைந்த பின்னணி குறுக்கீட்டைக் கொடுக்கின்றன. ஸ்கேனர்கள் உண்மையில் பின்னணி மாசுபாட்டைத் தவிர்க்க பல்வேறு லேசர் உமிழ்வு அலைநீளங்கள் (பொதுவாக 532 என்எம் மற்றும் 635 என்எம்) மற்றும் வடிகட்டி அலைநீளங்கள் (550-600 என்எம் மற்றும் 655-695 என்எம்) பயன்படுத்துகின்றன. இதனால் அவை சை 3 மற்றும் சை 5 இலிருந்து வண்ணங்களை எளிதில் வேறுபடுத்திக் காட்ட முடியும், மேலும் ஒரு மாதிரியில் சை 3 மற்றும் சை 5 லேபிளிங்கின் அளவை அளவிட முடியும் (பன்முக அளவீட்டு கண்டறிதல்). மற்ற சயனைன் சாயங்கள் பயனுள்ளதாக இருக்கும்ஃ Cy3.5 சல்போ ரோடமைன் 101 ஐ மாற்றும். Cy5.5 என்பது அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு (IR) ஃப்ளோரசன்ஸ்-உமிழும் சாயம் (கிளர்ச்சி/உமிழ்வு அதிகபட்சம் 678/694 nm) ஆகும். Cy7 என்பது ஐஆர் ஃப்ளூருக்கு அருகில் உள்ள ஒரு ஃப்ளூவர் ஆகும், இது வெறும் கண்ணால் பார்க்க முடியாது (கிளர்ச்சி/உமிழ்வு அதிகபட்சம் 750/776 nm). இது விவோ இமேஜிங் பயன்பாடுகளிலும், Cy7.5 சாயத்திலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சல்போ-சயனைன் சாயங்கள் ஒன்று அல்லது இரண்டு சல்போ குழுக்களைக் கொண்டுள்ளன, இது சை டை சாயத்தை நீரில் கரையக்கூடியதாக ஆக்குகிறது, ஆனால் முக்கோண மற்றும் நாற்கர சல்போனேற்றப்பட்ட வடிவங்கள் இன்னும் அதிக நீர் கரையக்கூடிய தன்மைக்கு கிடைக்கின்றன. PEGylation என்பது ஹைட்ரோஃபிலிசிட்டியை வழங்கும் மற்றொரு மாற்றமாகும், இது சாயத்திற்கு மட்டுமல்ல, பெயரிடப்பட்ட கான்ஜுகேட்டிற்கும் கூட. பெயரிடல் மற்றும் கட்டமைப்பு Cy3 மற்றும் Cy5 பெயரிடல் முதன்முதலில் எர்ன்ஸ்ட் மற்றும் பலர் முன்மொழிந்தனர். 1989 இல் உருவாக்கப்பட்டது, மேலும் இது தரமற்றது, ஏனெனில் இது அவற்றின் வேதியியல் கட்டமைப்புகளின் குறிப்பை வழங்கவில்லை. அசல் காகிதத்தில் எண் மெத்தைன்களின் எண்ணிக்கையை (காட்டப்பட்டுள்ளபடி) குறிப்பிட்டது, மேலும் பக்க சங்கிலிகள் குறிப்பிடப்படவில்லை. இந்த தெளிவின்மை காரணமாக இலக்கியத்தில் பல்வேறு கட்டமைப்புகள் Cy3 மற்றும் Cy5 என குறிப்பிடப்பட்டுள்ளன. ஆர் குழுக்கள் ஒரே மாதிரியாக இருக்க வேண்டியதில்லை. பயன்படுத்தப்படும் சாயங்களில் அவை குறுகிய அலிபாடிக் சங்கிலிகளாகும், அவற்றில் ஒன்று அல்லது இரண்டும் என்-ஹைட்ராக்ஸிசுசினிமைடு அல்லது மெலிமைடு போன்ற அதிக எதிர்வினையான பகுதியுடன் முடிவடைகின்றன. மாற்று வழிகள் பல்வேறு மாற்றங்களைப் பயன்படுத்தி நிலையான Cy2/3/5/5/5/5/5/7/7.5 சாயங்களின் பல ஒப்புமைகள் உருவாக்கப்பட்டனஃ அலெக்சா ஃப்ளூர் சாயங்கள், டைலைட், ஃப்ளூப்ரோப்ஸ் சாயங்கள், சல்போ சை சாயங்கள், செட்டா சாயங்கள், சயனைன் தொழில்நுட்பங்களிலிருந்து ஐ. ஆர். ஐ. எஸ் சாயங்கள் மற்றும் பிறவற்றை பெரும்பாலான உயிர்வேதியியல் பயன்பாடுகளில் சை சாயங்களுடன் ஒன்றுக்கொன்று மாற்றாகப் பயன்படுத்தலாம், கரையக்கூடிய தன்மை, ஃப்ளோரசன்ஸ் அல்லது ஒளி நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றில் மேம்பாடுகள் இருப்பதாகக் கூறப்படுகின்றன. நிலையான சை தொடர் சாயங்களுக்கான காப்புரிமை பாதுகாப்பு காலாவதியாகிவிட்டாலும், வர்த்தக முத்திரை கொண்ட சை பெயரிடல் அப்படியே உள்ளது. இதன் விளைவாக, சை சாயங்களுக்கு ஒத்த, ஆனால் வெவ்வேறு பெயர்கள் என்று அழைக்கப்படும் சாயங்கள் இப்போது விற்கப்படுகின்றன. பயன்பாடுகள் சயனைன் சாயங்கள் புரதங்கள், ஆன்டிபாடிகள், பெப்டைடுகள், நியூக்ளிக் அமில ஆய்வுகள் மற்றும் பல்வேறு வகையான ஃப்ளோரசன்ஸ் கண்டறிதல் நுட்பங்களில் பயன்படுத்தப்பட வேண்டிய பிற உயிரணு மூலக்கூறுகளை பெயரிட பயன்படுத்தப்படுகின்றனஃ ஃப்ளோ சைட்டோமெட்ரி, மைக்ரோஸ்கோபி (முக்கியமாக காணக்கூடிய வரம்பு, ஆனால் புற ஊதா, ஐஆர்), மைக்ரோபிளேட் மதிப்பீடுகள், மைக்ரோஅரேக்கள், அத்துடன் "லைட்-அப் ப்ரோப்ஸ்" மற்றும் விவோ இமேஜிங். நியூக்ளிக் அமில லேபிளிங் மைக்ரோஅரே சோதனைகளில் டிஎன்ஏ அல்லது ஆர்என்ஏ சை 3 அல்லது சை 5 உடன் பெயரிடப்பட்டுள்ளது, இது ஒரு என்-ஹைட்ராக்ஸிசுசினிமிடில் எஸ்டர் (என்ஹெச்எஸ்-எஸ்டர்) எதிர்வினை குழுவைக் கொண்டு செல்ல ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுள்ளது. நியூக்ளிக் அமிலங்கள் இல்லாத அலிபாடிக் அமீன் குழுக்களுடன் மட்டுமே என்ஹெச்எஸ்-எஸ்டர்கள் உடனடியாக வினைபுரிவதால், நியூக்ளியோடைடுகள் அமினோஅலைல் குழுக்களுடன் மாற்றியமைக்கப்பட வேண்டும். தொகுப்பு எதிர்வினைகளின் போது அமினோஅல்லைல்-மாற்றியமைக்கப்பட்ட நியூக்ளியோடைடுகளை இணைப்பதன் மூலம் இது செய்யப்படுகிறது. ஒரு நல்ல விகிதம் ஒவ்வொரு 60 தளங்களுக்கும் ஒரு லேபிள் ஆகும், அதாவது லேபிள்கள் ஒன்றுக்கொன்று மிக நெருக்கமாக இல்லை, இதன் விளைவாக தணித்தல் விளைவுகள் ஏற்படும். புரோட்டீன் லேபிளிங் புரத லேபிளிங்கிற்கு, Cy3 மற்றும் Cy5 சாயங்கள் சில நேரங்களில் அமின்களுடன் வினைபுரிய ஒரு சுசினிமிடைல் குழுவைக் கொண்டுள்ளன, அல்லது சிஸ்டைன் எச்சங்களின் சல்ப்ஹைட்ரில் குழுவுடன் வினைபுரிய ஒரு மெலிமைட் குழுவைக் கொண்டுள்ளன. Cy5 அதன் மின்னணு சூழலுக்கு உணர்திறன் கொண்டது. அது இணைக்கப்பட்டுள்ள புரதத்தின் இணக்கத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் உமிழ்வை மேம்படுத்தவோ அல்லது தணிக்கவோ செய்யும். இந்த மாற்றத்தின் விகிதத்தை நொதி இயக்க அளவுருக்களை தீர்மானிக்க அளவிட முடியும். FRET சோதனைகளில் இதே போன்ற நோக்கங்களுக்காக சாயங்களைப் பயன்படுத்தலாம். Cy3 மற்றும் Cy5 ஆகியவை புரோட்டியோமிக்ஸ் சோதனைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதனால் இரண்டு மூலங்களிலிருந்து மாதிரிகள் கலக்கப்பட்டு பிரிப்பு செயல்முறையின் மூலம் ஒன்றாக இயக்கப்படலாம். மாதிரிகள் தனித்தனியாக இயக்கப்பட்டால் தவிர்க்க முடியாத வெவ்வேறு சோதனை நிலைமைகள் காரணமாக ஏற்படும் மாறுபாடுகளை இது நீக்குகிறது. இந்த மாறுபாடுகள் பிரிப்பு முடிந்த பிறகு தரவை தானியங்கியாகப் பெறுவதற்கு கணினிகளைப் பயன்படுத்துவது மிகவும் கடினம், சாத்தியமற்றது அல்ல. இந்த சாயங்களைப் பயன்படுத்துவது தானியங்கியை அற்பமானதாக ஆக்குகிறது. சயனின் என்ற சொல் ஆங்கில வார்த்தையான "சியான்" என்பதிலிருந்து வந்தது, இது வழக்கமாக நீல-பச்சை நிற நிழல் ("அக்வா" க்கு அருகில்) என்று பொருள்படும் மற்றும் கிரேக்க/கயானியோஸ்/கயானஸ் என்பதிலிருந்து பெறப்பட்டது, இதன் பொருள் சற்றே வித்தியாசமான நிறம்ஃ "அடர் நீலம்". குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் சேர்மங்கள்