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Dynamic [Cl-](i) measurement with chloride sensing quantum dots nanosensor in epithelial cells

机译：氯化物感测量子点纳米传感器在上皮细胞中的动态[Cl-]（i）测量

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We have synthesized a chloride sensing quantum dots (QD) nanosensor, Cl-QD, for the dynamic measurements of chloride ion concentration in the millimolar range, a sensitivity that is applicable to most physiological intracellular chloride ion concentration ([Cl-](i)) measurements in epithelial cells. The Cl-QD is synthesized by conjugating an anion receptor, 1-(2-mercapto-ethyl)-3-phenyl-thiourea (MEPTU) to a water soluble CdSe/ZnS QD at an emission wavelength of 620 nm. Upon binding of chloride ions to the Cl-QD, a photo-induced electron transfer mechanism caused the fluorescence of the QD to quench. This resulted in an inversely proportional relationship between the chloride ion concentration and the fluorescence intensity of the Cl-QD. We have utilized this Cl-QD to measure [Cl-](i) in T84 and CF-PAC cultured cells, with either the C1C-2 or CFTR chloride channels being manipulated by pharmacological chloride channel activators and inhibitors. Activations of C1C-2 and CFTR chloride channels in T84 by the respective lubiprostone and genistein caused predictive increases in the fluorescence of the Cl-QD, i. e., a decrease of [Cl-](i). Conversely, glibenclamide, a chloride channel inhibitor, applied to the CF-PAC cells caused a predictable decrease in the fluorescence of Cl-QD due to the increase of [Cl-](i). These are the first data in using QD-based chloride ion sensors for dynamic measurements of intracellular chloride ion concentrations in epithelial cells.
机译：我们已经合成了一种氯化物感测量子点（QD）纳米传感器Cl-QD，用于动态测量毫摩尔范围内的氯离子浓度，该灵敏度适用于大多数生理细胞内氯离子浓度（[Cl-]（i） ）在上皮细胞中的测量。通过在620 nm的发射波长下将阴离子受体1-（2-巯基乙基）-3-苯基-硫脲（MEPTU）与水溶性CdSe / ZnS QD缀合来合成Cl-QD。氯离子与Cl-QD结合后，光诱导的电子转移机制导致QD的荧光猝灭。这导致氯离子浓度与Cl-QD的荧光强度成反比关系。我们已经利用此Cl-QD来测量T84和CF-PAC培养的细胞中的[Cl-]（i），而C1C-2或CFTR氯化物通道是由药理氯化物通道激活剂和抑制剂操纵的。卢比前列酮和染料木黄酮分别激活T84中C1C-2和CFTR氯化物通道会导致Cl-QD荧光的预测增加，即例如，[Cl-]（i）减少。相反地​​，由于[Cl-]（i）的增加，应用于CF-PAC细胞的格列本脲，一种氯化物通道抑制剂，导致Cl-QD的荧光发生可预测的下降。这些是使用基于QD的氯离子传感器动态测量上皮细胞中细胞内氯离子浓度的第一笔数据。

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