Дата публикации: 05 ноября 2019 г.

Учёные с помощью органического красителя флуоресцеина отследят «путь таблетки» в организме человека

Учёные Сибирского федерального университета совместно с коллегами из Института физики им. Л. В. Киренского СО РАН выявили особенности строения и поведения органического соединения флуоресцеина, применяемого в медицине и экологической отрасли в качестве высокочувствительного зонда. Результаты исследования опубликованы в журнале Dyes and Pigments.

Флуоресцеин — это краситель, и с его помощью можно окрашивать самые разнообразные миниатюрные объекты: живые клетки, системы доставки лекарств, ферменты, белки, биополимеры, мицеллы, углеродные нанотрубки. Вещество имеет вид оранжево-красных кристаллов и растворяется в воде, главное его достоинство — щедрость, с которой возбуждённые молекулы флуоресцеина испускают яркое зеленоватое свечение. Запустив в человеческий организм частицы, окрашенные флуоресцеином, легко отследить их движение — свечение легко регистрируется приборами, и мы узнаем, было ли доставлено лекарство в повреждённый орган, к примеру… Или поймём, где в теле пациента развивается новообразование. В отличие от биолюминесцирующих меток, которые светятся по принципу живых светлячков и «сами себе хозяева», флуоресцеин нуждается в возбуждении извне — на него нужно направит луч света, и они тут же вернут его, едва успев поглотить. 

Флуоресцеин как представитель обширного семейства ксантеновых красителей был синтезирован более ста лет назад и за это время, казалось бы, хорошо изучен. Однако, как утверждают исследователи, основательно изученный «светящийся агент» до сих пор таит в себе некоторые секреты — до сих пор не изучена структура спектров флуоресценции в широком диапазоне рН, и «виноват» в этом перенос протона, который происходит, когда молекулы вещества находятся в возбуждённом состоянии. 

«Между тем поглощением кванта света и испусканием его в виде флуоресценции проходит совсем немного времени, каких-нибудь несколько наносекунд, но событий за это время (в масштабе квантовой системы) происходит целое множество. В эти события включена сама молекула и её ближайшее окружение — молекулы растворителя, и это, конечно, влияет на наблюдаемый результат — флуоресценцию с её интенсивностью и длиной волны (цветом). Если разобраться в механизмах темновых процессов, предшествующих свечению, то на этой основе можно создать очень чувствительный сенсор на состояние окружения молекулы. На этой основе работают все оптические сенсоры и флуоресцеин, в частности. Одним из важных, конкурентных испусканию процессов у флуоресцеина, является перенос протона в возбуждённом состоянии. А это значит, что молекула, обладающая очень яркой зелёной люминесценцией, является сенсором на наличие протонных групп, т. е. на кислотность или pH окружения. Используя все преимущества оптических сенсоров, флуоресцеин можно применять для определения локальной кислотности очень специфических и малодоступных биологических объектов, например, живых клеток», — отметила профессор базовой кафедры фотоники и лазерных технологий СФУ Евгения Слюсарева.

Помимо учёных СФУ и Института физики ФИЦ КНЦ СО РАН, участие в работе принимали исследователи Университета Невады (Рино, США) и Национального института передовых промышленных наук и технологий (Цукуба, Япония).

Источник: news.sfu-kras.ru

Гасанбекова Л. А. Оценка эффективности финансово-хозяйственной деятельности государственных унитарных предприятий Практическое пособие / Л. А. Гасанбекова, В. И. Никитина, Б. В. Сошников; под общ. науч. ред. канд. экон. наук О. А. Коробко. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2019. – 49 с. (ISBN 978-5-904670-54-2). Доступна электронная версия печатного издания.

Вопросы контроля хозяйственной деятельности и финансового аудита, национальной безопасности, системного анализа и управления Сборник материалов III Всеросс. науч.-практ. конф., г. Москва, 29 декабря 2017. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2018. – 200 с. (ISBN 978-5-904670-53-5). Доступна электронная версия печатного издания.

открыть полный список изданий Центра →