В ЮФУ разработали вещества-хамелеоны для медицины

Ученые из НИИ физической и органической химии Южного федерального университета создали более десяти новых органических соединений под названием спиропираны. Эти соединения меняют свой цвет при изменении освещения.

Такие вещества могут использоваться в медицине, например, как специальные «метки» для отслеживания процессов в организме или как индикаторы определенных состояний. Они также могут быть полезны в борьбе с раковыми клетками и хроническими заболеваниями.

Спиропираны — это органические соединения со свойством менять цвет под воздействием света. Исследователи из Южного федерального университета синтезировали 12 новых спиропиранов, в структуру которых входят разные дополнительные элементы и анионы.

Исследование, результаты которого опубликованы в научном журнале ChemBioChem, поддержано федеральной программой «Приоритет 2030» (нацпроект „Наука и университеты“).

Спиропираны — это особые химические соединения, которые могут изменять свои свойства под воздействием света. Они могут быть полезны в разных областях, например, в медицине или технике.

Когда на спиропираны попадает свет, они могут резко изменить свои флуоресцентные свойства. Это значит, что они могут светиться по-разному в зависимости от условий. Такие соединения могут использоваться для создания зондов с управляемой флуоресценцией, – рассказал старший научный сотрудник лаборатории специального органического синтеза ЮФУ Артем Пугачев.

Исследователи выяснили, как строение этих соединений влияет на их свойства. Например, токсичность зависит от аниона в составе молекулы, а цвет свечения определяется главным образом структурой катиона.

Это означает, что за счет выбора структуры молекулярного катиона можно получить вещество с нужными флуоресцентными характеристиками. А затем, подобрав подходящий анион, можно отрегулировать токсичность веществ, – пояснил Артем Пугачев.

Он также отметил, что существуют красители, которые светятся в ультрафиолете и при этом относительно безопасны для живых тканей. Их можно использовать, чтобы пометить определенные участки внутри организма, не причинив вреда.

А другие красители, более токсичные, могут быть использованы для лечения. Они помогают найти раковые клетки или скопления вредных микроорганизмов и уничтожить их. С помощью менее опасных красителей и специального микроскопа ученые смогли увидеть планктонные бактерии и бактериальные биопленки разных микроорганизмов.

Бактерии в биопленках — это группы бактерий, которые прилипают к поверхностям и живут на них. Они очень устойчивы к антибиотикам, поэтому могут вызывать хронические заболевания и отторжение имплантов. Чтобы избежать этих проблем, важно вовремя обнаружить и уничтожить такие бактериальные образования, – рассказал исследователь.

В скором времени ученые планируют проверить, могут ли полученные ими соединения помочь в борьбе с раком. Они хотят создать и изучить спиропираны — особые соединения с разными дополнительными частями и положительно заряженными кольцами атомов, которые могут растворяться в воде. Эти вещества могут обладать антибактериальными и противораковыми свойствами.

Ученые из Южного федерального университета говорят, что пока они только нашли способ, как в теории можно лечить некоторые болезни, включая рак. Чтобы применить этот метод на практике, потребуются годы дополнительных исследований.

Ранее ученые открыли новую форму люминесценции.

16.12.2024