Ученые Урала создали инновационные растительные красители для медицинских нужд
Специалисты УрФУ разработали яркие и безопасные для живых тканей органические красители, которые подходят для детального изучения клеточных и тканевых структур. В университете подчеркнули, что такие «люминесцентные» молекулы можно получать из древесины или целлюлозы. Результаты работы опубликованы в журнале Dyes and Pigments.
Красители, применяемые для окрашивания клеток, тканей и даже их микроскопических компонентов, должны не только быть биосовместимыми (не вызывать выраженного иммунного ответа), но и излучать свет в красном или ближнем инфракрасном спектре, пояснили исследователи Уральского федерального университета имени первого президента России Б.Н. Ельцина (УрФУ). Кроме того, свечение должно сохраняться в различных средах, включая водные растворы.
Существующие промышленные методы получения флуоресцентных красителей характеризуются низкой эффективностью: выход целевого продукта в процессе химической реакции составляет всего около 30%, отметил доцент кафедры органической химии и высокомолекулярных соединений УрФУ Дмитрий Обыденнов.
Учёные УрФУ создали новые красители для живых тканей, используя возобновляемое сырьё — древесину и растительные сахара. По своей структуре подобные соединения широко применяют в диагностике заболеваний почек для контроля кальций-содержащих компонентов и наблюдения за состоянием митохондрий.
«Молекулы, с которыми мы работаем, находятся вокруг нас ежедневно. Например, именно они ответственны за запах свежего хлеба или сахарной ваты. Если упрощённо объяснять, то из сахара или целлюлозы с помощью нескольких химических реакций получают красители, способные светиться в широком спектре от голубого до красного. Такие соединения перспективны не только для диагностики, но и для терапевтических целей», — пояснил Обыденнов.
© Фото: пресс-служба УрФУ
Доцент кафедры органической химии и высокомолекулярных соединений УрФУ Дмитрий Обыденнов
Помимо этого, новый способ синтеза красителей, представленный учёными, может найти применение в производстве компонентов оптоэлектроники: светодиодов для дисплеев мобильных телефонов и компьютеров, световодов и других устройств, добавил он.
«Предложенный нами метод синтеза красителей на базе циклических молекул пирана позволяет фокусироваться именно на основном продукте, достигая выхода 60–70%. При этом нет необходимости в дополнительной очистке, так как нужное вещество осаждается самостоятельно», — уточнил Дмитрий Обыденнов.
Исследование проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (в рамках программы развития УрФУ «Приоритет-2030») и в контексте Десятилетия науки и технологий.