Созданный в России люминофор может стать эффективным биомаркером

МОСКВА, 25 января. /ТАСС/. Сотрудники Института химии растворов имени Г. А. Крестова РАН (ИХР РАН) и Ивановского государственного университета синтезировали люминофор класса BODIPY, впервые получив водорастворимую форму, которая может использоваться в качестве биомаркера для подсвечивания определенных клеток организма человека без применения токсичных растворителей. Инновационная методика позволит сохранить все практически важные спектральные характеристики этого красителя при введении в организм, сообщили в среду в пресс-службе Минобрнауки России.

В биомедицине люминофоры используются как флуоресцентные сенсоры, которые с высокой чувствительностью сигнализируют о протекании различных процессов и заболеваний, а также о присутствии токсичных соединений в организме человека. Однако большинство органических люминофоров почти полностью нерастворимы в воде из-за наличия в них гидрофобных (слабо взаимодействующих с водой) фрагментов - протяженных ароматических хромофорных систем. Помимо этого, их спектральные свойства при переходе от разбавленных к концентрированным растворам и к твердотельным компонентам (порошкам, тонким пленкам, матрицам) кардинально искажаются. Синтезированный учеными краситель характеризуется высокоэффективным поглощением и излучением света в так называемой области "фототерапевтического окна", то есть в диапазоне длины волны от 650 до 800 нм, в котором достигается наиболее глубокое проникновение света через кожный покров в ткани и органы.

Для изучения возможности применения в биомедицине ученые ввели синтезированный люминофор в биорелевантные среды, то есть среды максимально приближенные к внутренним жидкостям человеческого организма. "Для этого краситель ввели в наноразмерные мицеллы ("наноконтейнеры") при помощи биосовместимого полимера плюроник F127, что обеспечило ему хорошую растворимость. <…> По мнению авторов, высокая способность мицелл плюроника F127 сохранять спектральные характеристики люминофора позволяет рекомендовать полученные мицеллярные материалы к использованию в биомедицине. Результаты исследований создают платформу для дальнейшей разработки нового перспективного направления применения органических BODIPY люминофоров", - говорится в пресс-релизе.

Также исследователи детально проанализировали спектральные характеристики BODIPY красителя в растворах и в составе твердых ультратонких пленок - монослоя толщиной в одну молекулу органического красителя. Такие пленки люминофоров применяются в современных оптических устройствах для передачи и преобразования энергии.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России. Часть используемого авторами оборудования была закуплена в рамках программы обновления приборной базы, реализуемой Минобрнауки России в рамках нацпроекта "Наука и университеты".