Яркие и безопасные для живых тканей органические красители, которые могут быть использованы для изучения мельчайших деталей строения клеток и тканей, создали специалисты УрФУ. В вузе отметили, что производство таких «светящихся» молекул возможно из древесины или целлюлозы. Результаты представлены в Dyes and Pigments.
Вещества для окраски тканей, отдельных клеток и даже их структурных фрагментов должны быть не только биосовместимыми (не вызывать сильной иммунной реакции), но и испускать лучи в красном или ближнем инфракрасном диапазоне, объяснили ученые Уральского федерального университета имени первого президента России Б.Н. Ельцина (УрФУ).
Также испускание световых лучей должно быть возможно в разных средах, в том числе в воде, добавили они. Существующие методы промышленного синтеза флуоресцентных красителей обладают низким выходом, в результате химической реакции продукт получается только с выходом 30 процентов, рассказал доцент кафедры органической химии и высокомолекулярных соединений УрФУ Дмитрий Обыденнов.
Ученые УрФУ получили новые красители для живых тканей из возобновляемого сырья: древесины и сахаров из растительной биомассы. Подобные по структуре вещества используют в диагностической практике почечных заболеваний, мониторинге содержания кальция и отслеживании состояния митохондрий.
"Молекулы, с которыми мы работаем, каждый человек встречает в повседневной жизни. Например, когда чувствует запах свежевыпеченного хлеба или сахарной ваты. И вот представьте, если смотреть упрощенно, то в ходе нескольких операций из сахара или целлюлозы получаются красители, которые светятся любым цветом — от голубого до красного. При этом такие молекулы будут интересны как для диагностики, так и лечения различных заболеваний", — пояснил Обыденнов.
Доцент кафедры органической химии и высокомолекулярных соединений УрФУ Дмитрий Обыденнов
Кроме того, новый метод получения красителей, предложенный учеными, может быть полезен в создании элементов оптоэлектроники: диодов для экранов телефонов и компьютеров, световодов и других технических деталей, добавил он.
«Метод получения красителей на основе циклических молекул пирана, который мы предлагаем, позволяет «нацеливаться» именно на основной продукт, который получается с выходом 60–70 процентов. Не требуется и дополнительная очистка, целевое вещество само выпадает в осадок», — уточнил Обыденнов.
Исследование выполнено при поддержке министерства науки и высшего образования Российской Федерации (Программа развития Уральского федерального университета в рамках программы «Приоритет-2030») в рамках Десятилетия науки и технологий.