http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=ea0b5079-b136-47f7-a8a7-19dc9012a420&print=1© 2024 Российская академия наук
Молекулы органического красителя флуоресцеина при направлении на них луча света испускают яркое зеленоватое свечение, поэтому их используют в качестве "светящихся агентов" для исследований живых биологических систем.
Ученые Сибирского федерального университета (СФУ, Красноярск) в составе международной группы исследователей обнаружили особенности структуры светящегося вещества флуоресцеина, которые позволят создать на его основе молекулярный сенсор для высокоточной диагностики заболеваний. Об этом во вторник ТАСС сообщила соавтор научной работы, профессор базовой кафедры фотоники и лазерных технологий Сибирского федерального университета (СФУ, Красноярск) Евгения Слюсарева.
Молекулы органического красителя флуоресцеина при направлении на них луча света испускают яркое зеленоватое свечение, которое легко увидеть в микроскоп, поэтому их используют в качестве "светящихся агентов" для исследований живых биологических систем. Авторы исследования выявили свойства красителя, которые позволят создать на его основе высокочувствительный молекулярный сенсор. При диагностике заболеваний пищеварительного тракта его можно будет вводить в организм для точного измерения уровня кислотности среды. Измерения кислотности могут также применяться в ранней диагностике рака и болезни Альцгеймера.
С помощью различных методов спектроскопии и математических расчетов ученые проанализировали процессы, протекающие в течение нескольких наносекунд между тем, когда молекула органического красителя поглощает направленный на нее свет и моментом начала свечения. Лежащий в их основе механизм называется фотоиндуцированным переносом протона в возбужденном состоянии. Полученные данные позволили авторам работы продвинуться в понимании механизмов, на основе которых может быть создан уникальный сенсор.
"Перенос протона, влияющий на интенсивность свечения и длину волны, - это не только взаимодействие молекулы вещества флуоресцеина с ее окружением (молекулами воды в качестве растворителя). В этих событиях есть и "темновые" процессы, которые пока не очень хорошо изучены, но, очевидно, составляют важную часть "жизни" флуоресцеина. Изучив эти механизмы, на основе красителя можно создать очень чувствительный молекулярный сенсор, который будет реагировать на среду. На этой основе работают все оптические сенсоры и флуоресцеин в частности", - сказала Слюсарева.
В исследовании также приняли участие представители Института физики имени Л. В. Киренского СО РАН, Института физики ФИЦ КНЦ СО РАН, Университета Невады (Рино, США) и Национального института передовой индустриальной науки и технологии (Цукуба, Япония). Результаты работы опубликованы в журнале Dyes and Pigments.