Ученые Уральского федерального университета совершили прорыв в области создания флуоресцентных материалов, разработав метод синтеза светящихся красителей из доступных углеводов. Суть открытия заключается в преобразовании молекул, с которыми человек сталкивается ежедневно, чувствуя аромат свежеиспеченного хлеба или сахарной ваты, в высокотехнологичные продукты для биомедицины. В результате нескольких этапов синтеза из сахара или целлюлозы исследователи получают биосовместимые флуорофоры, структурно близкие к соединениям, содержащимся в свекле. Эти молекулы, известные как 4-пироны, обладают уникальными свойствами и большим потенциалом для практического применения.
Первоначально известные как основа для создания первых органических светодиодов (OLED), пироновые красители в настоящее время демонстрируют значительный потенциал в биомедицинской сфере, включая диагностику и терапию. Разработка таких ценных материалов из возобновляемых ресурсов представляет собой одно из перспективных направлений современной химии. Ключевыми принципами данной работы являются использование доступных реагентов и внедрение удобных и эффективных методов синтеза.
Российским ученым удалось раскрыть структуры и отработать методы синтеза, создав около пятидесяти новых красителей. Некоторые из них близки к этапу внедрения.
Особенность подхода уральских химиков заключается в использовании максимально дешевых реактивов и простых методов, что делает процесс экономически выгодным и перспективным для масштабирования. В основе этих материалов лежит AIE-эффект, при котором свечение усиливается при агрегации молекул, что выгодно отличает их от традиционных аналогов, тускнеющих в подобных условиях.
Высокая фотостабильность, способность глубоко проникать в ткани и настраиваемое свечение открывают путь для применения красителей в нанотераностике. Это передовое направление медицины, сочетающее диагностику и терапию. Модифицированные люминофоры способны генерировать активные формы кислорода, вызывая гибель раковых клеток. Это делает их перспективными агентами для фотодинамической терапии, которая позволяет точечно воздействовать на опухоль, минимизируя ущерб для здоровых органов.
Ранее ученые УрФУ разработали новый антибиотик против стафилококка.
