Ученые Казанского федерального университета совместно с коллегами из Казанского научного центра РАН представили революционную разработку в области функциональных материалов. Им удалось получить новые биосовместимые люминесцентные материалы на основе циклического дипептида. Объектом исследования выступили алифатические дипептиды L-аланил-L-лейцин и L-лейцил-L-аланин, которые ранее не рассматривались в качестве основы для люминесцентных систем. Работа признана уникальной, так как в научной литературе практически отсутствуют примеры люминесценции подобных соединений.
Впервые были детально изучены термические свойства этих дипептидов. Оказалось, что при нагреве выше критической температуры в твердой фазе они трансформируются, образуя циклический дипептид — производное 2,5-дикетопиперазина. Для анализа реакций исследователи применили методы изоконверсионной кинетики, что позволило определить ключевые параметры процессов и смоделировать превращения.
Наиболее значимым открытием стало обнаружение ярких люминесцентных свойств у микроструктур на основе цикло (Ala-Leu). Эксперименты показали, что они поглощают излучение на длине волны 372 нанометра и излучают при 460 нанометрах с высоким квантовым выходом в 40%.
Циклические дипептиды демонстрируют способность к самосборке, формируя в различных растворителях микро- и наноструктуры разнообразной формы. В одних условиях образуются тонкие волокна и фибриллы, перспективные для создания гелеобразующих систем адресной доставки лекарственных препаратов.
В других — формируются плоские пластинки, которые могут найти применение в оптических устройствах следующего поколения. Как отметил директор Химического института им. А. М. Бутлерова КФУ Марат Зиганшин, текущий потенциал структур выше в виде гелей, а их дальнейшее изучение откроет путь к биовизуализации биологических объектов. При этом механизм люминесценции данных объектов пока остается неизученным, что определяет вектор для будущих исследований.
Ранее исследователи Казанского федерального университета в составе международной группы раскрыли механизм ускоренного образования газогидратов с использованием поверхностно-активных веществ.
