Ученые Уральского федерального университета создали группу флуорофоров – порошков разного цвета, которые светятся при воздействии на них оптическим излучением. Это явление называется «холодным свечением» или «флуоресценцией». Результаты опубликованы в международном научном журнале Dyes and Pigments («Красители и пигменты»).
Флуорофоры способны окрашивать биологические объекты, например, клетки, которые подвержены патологии. Важно, чтобы красители при работе с клеткой окрашивали либо только здоровую, либо только больную клетку, а также были яркими и контрастными, поскольку некоторые биологические ткани обладают собственной флуоресценцией.
С красителями можно работать по-разному. В одном случае флуорофор помещают в специальный раствор или в воду. В другом случае клетку помещают в раствор, содержащий флуорофоры, либо этот раствор наносится непосредственно на биологическую ткань.
«В зависимости от типа и интенсивности «общения» с обработанным биологическим объектом следует либо смещение флюоресценции по диапазону (другими словами, флуорофор меняет окраску, к примеру, с голубой на зеленую или красную), либо прекращение свечения. В науке эта динамика называется изменением физического сигнала — исходящего от молекулы флуорофора вследствие взаимодействия с наблюдаемым биологическим объектом», — объясняет профессор УрФУ Григорий Зырянов.
Реакции флуорофоров могут указать на ткани, пораженные раковыми клетками, либо на здоровые ткани, окруженные раковыми образованиями. Это позволит не только выявлять заболевание, но и проводить более точные хирургические операции по удалению злокачественных образований.
«Еще одна область применения флуорофоров — фармацевтика: с их помощью можно проследить, как лекарственный препарат, к примеру, антираковый, усваивается теми или иными органами человеческого организма, какие изменения в человеческих органах и тканях при этом возникают, насколько они доброкачественны», — добавляет Зырянов.
Важно также и то, что при взаимодействии с флуорофорами используется длинноволновое излучение, которое близко к диапазону солнечного света. При большей проникающей способности, излучение действует только на красители и не повреждает биологические ткани. Другими словами, такое излучение не наносит вред организму.
Клинические испытания синтезированных флуорофоров проходят в медицинских учреждениях и исследовательских институтах Екатеринбурга и Свердловской области. Интерес проявляют и зарубежные коллеги — из Европы, Бразилии, Индии, Китая.
Уникальность технологии российских ученых заключается в простоте, быстроте и локальности. А это важные принципы для лечения онкозаболеваний. Также технологию можно применять для анализа почвы, грунтовых и сточных вод и даже для обнаружения взрывчатых веществ.
