Zen
МОСКВА, 13 декабря. Ученые из ЮФУ синтезировали более десятка новых органических соединений, называемых спиропиранами, которые меняют цвет при изменении освещения. По их словам, новые вещества могут быть использованы в качестве флуоресцентных зондов и маркеров для медицинских приложений, а также могут оказаться перспективными инструментами в борьбе с раковыми клетками и хроническими заболеваниями. Результаты исследования опубликованы в научном журнале ChemBioChem.
Спиропираны — органические соединения, обладающие фотохромными свойствами (изменяют цвет под воздействием света — Ред.). Благодаря этой особенности такие молекулы могут использоваться в медицинских и других технологиях в качестве зондов и маркеров, яркость которых регулируется изменением освещенности.
Исследователи из Южного федерального университета (ЮФУ) синтезировали 12 новых спиропиранов с фотоуправляемой флуоресценцией, в структуру которых входят различные заместители и анионы.
«Спиропираны — один из интереснейших классов органических фотохромных соединений. Под воздействием ультрафиолетового или видимого света они способны кардинально менять свои флуоресцентные свойства. Это делает их перспективными кандидатами для использования в качестве зондов с контролируемой флуоресценцией», — рассказал Артем Пугачев, старший научный сотрудник лаборатории специального органического синтеза ЮФУ.
Ученые изучили влияние структуры полученных соединений на их свойства. Они установили, что токсичность соединений зависит от аниона в молекуле, а спектральные характеристики определяются, прежде всего, структурой молекулярного катиона.
«Это означает, что, выбирая структуру молекулярного катиона, можно получить вещество с требуемыми флуоресцентными характеристиками. А затем, выбирая соответствующий анион, можно регулировать токсичность веществ», — пояснил исследователь.
По его словам, наименее токсичные флуоресцентные красители можно использовать в качестве маркеров для безопасного окрашивания живых тканей. Наиболее токсичные из них могут быть использованы в качестве тераностических агентов — специальных молекул, помогающих обнаруживать и уничтожать раковые клетки или скопления патогенных микроорганизмов.
1 из 3
2 из 3
3 из 3
1 из 3
2 из 3
3 из 3
С помощью наименее токсичных соединений и флуоресцентного микроскопа ученым удалось визуализировать планктонные бактерии и бактериальные биопленки различных микроорганизмов.
«Бактерии в биопленках характеризуются повышенной устойчивостью к антибиотикам, они часто вызывают хронические заболевания и отторжение имплантатов. Поэтому важно вовремя обнаружить и уничтожить такие бактериальные образования», — рассказал Артем Пугачев.
В ближайшее время ученые ЮФУ планируют изучить противораковую активность полученных соединений. Также предполагается получение и изучение спиропиранов с другими функциональными заместителями и катионными гетероциклическими фрагментами, которые хорошо растворяются в воде и обладают антибактериальными и противораковыми свойствами.
Как отмечают в ЮФУ, пока рано говорить о наличии готовых препаратов и решений в медицинских учреждениях и аптеках. В настоящее время разработан лишь подход к будущей диагностике и потенциальному лечению ряда заболеваний, в том числе онкологических. Но до его практического внедрения необходимы еще годы доклинических, а затем, если метод себя зарекомендует, и клинических исследований.
Исследование выполнено в рамках проекта РНФ «Фотоуправляемые флуоресцентные маркеры и зонды на основе новых спиропиранов, работающих в ближнем ИК-диапазоне», а исследование образцов с использованием флуоресцентного микроскопа поддержано федеральной программой «Приоритет-2030» (национальный проект «Наука и вузы») и осуществлено в соответствии с программой стратегического проекта «Материалы «Форсаж»».
<бр />