Эти инновационные соединения имеют потенциал быть использованными как флуоресцентные зонды и маркеры в медицинских целях, а также могут стать эффективным средством в борьбе с раковыми клетками и хроническими заболеваниями. Результаты исследования, описанные в научном журнале ChemBioChem, открывают новые перспективы в области медицинской химии.
Спиропираны, как класс органических соединений, обладают уникальными фотохромными свойствами, что позволяет им изменять цвет под воздействием света. Эта особенность делает их идеальными для использования в различных медицинских и технических приложениях в качестве светоизлучающих зондов и маркеров, контролируемых изменением освещения.Исследования в области спиропиранов открывают новые горизонты для применения этих уникальных соединений в медицине и науке. Возможность управления светимостью и цветом делает их потенциально ценным инструментом для диагностики и лечения различных заболеваний, включая рак и хронические заболевания.Спиропираны, синтезированные исследователями Южного федерального университета (ЮФУ), представляют собой 12 новых соединений с фотоуправляемой флуоресценцией, включающих различные заместители и анионы.
Эти спиропираны являются одними из наиболее захватывающих классов органических фотохромных соединений. Под воздействием ультрафиолетового или видимого света они способны кардинально изменять свои флуоресцентные свойства, что открывает перед ними широкие перспективы в качестве зондов с управляемой флуоресценцией", — пояснил Артем Пугачев, старший научный сотрудник лаборатории специального органического синтеза ЮФУ.
Исследование новых спиропиранов с фотоуправляемой флуоресценцией является актуальной темой в современной науке, так как эти соединения обладают потенциалом для применения в различных областях, включая биомедицину, оптические материалы и сенсорные технологии.
Исследователи обнаружили, что свойства полученных соединений напрямую зависят от их структуры. Они пришли к выводу, что токсичность соединений определяется анионом в молекуле, а спектральные характеристики связаны с структурой молекулярного катиона.Дополнительные исследования показали, что выбор определенной структуры молекулярного катиона может привести к созданию вещества с требуемыми флуоресцентными свойствами. Подбирая соответствующий анион, можно регулировать токсичность вещества, открывая новые возможности для его применения.Наиболее безопасные флуоресцентные красители, согласно исследователям, могут использоваться в качестве маркеров для окрашивания живых тканей, что открывает перспективы для развития безопасных методов визуализации и исследования биологических объектов.Изучение токсичных соединений открывает перед учеными возможность создания специальных молекул, которые могут быть использованы в качестве тераностических агентов. Эти молекулы помогают выявлять и уничтожать клетки раковых опухолей или скопления патогенных микроорганизмов.С помощью наименее токсичных соединений и флуоресцентного микроскопа ученым удалось успешно визуализировать планктонные бактерии и бактериальные биопленки различных микроорганизмов. Этот метод позволяет более детально изучать структуру и взаимодействие микроорганизмов на различных поверхностях."Бактерии, образующие биопленки, обладают повышенной устойчивостью к антибиотикам, что часто приводит к развитию хронических заболеваний и отторжению имплантов. Поэтому важно своевременно выявлять и эффективно уничтожать такие бактериальные образования", — подчеркнул Артем Пугачев. Это открывает новые перспективы в борьбе с инфекционными заболеваниями и улучшении методов лечения.В научных кругах ЮФУ планируется провести исследования, направленные на изучение противораковой активности новых соединений. Ученые также намерены изучить спиропираны с различными функциональными заместителями и катионными гетероциклическими фрагментами, которые могут обладать антибактериальными и противораковыми свойствами и хорошо растворяться в воде.Важно отметить, что на данный момент речь идет лишь о концепции будущих препаратов и методов лечения, которые могут быть разработаны на основе полученных данных. Практическое применение новых технологий в медицине займет много времени и потребует проведения обширных доклинических и клинических исследований.В будущем, если результаты исследований окажутся успешными, новые методы диагностики и лечения различных заболеваний, включая онкологические, могут стать доступными для пациентов. Однако до этого момента предстоит пройти еще много этапов тестирования и оценки эффективности новых препаратов и технологий.Исследование, проведенное в рамках проекта РНФ "Фотоуправляемые флуоресцентные маркеры и зонды на основе новых спиропиранов, функционирующие в ближнем ИК-диапазоне", имеет поддержку федеральной программы "Приоритет-2030" (нацпроект "Наука и университеты") и вписывается в программу стратегического проекта "Форсаж материалов". Основной целью исследования является изучение образцов с использованием флуоресцентного микроскопа. Этот проект направлен на разработку новых методов исследования материалов с использованием фотоуправляемых флуоресцентных маркеров. В ходе исследования активно применяются инновационные подходы, позволяющие улучшить точность и эффективность анализа образцов. С помощью флуоресцентных маркеров, основанных на новых спиропиранах, ученые смогли достичь высокой чувствительности и разрешения при исследовании материалов в ближнем ИК-диапазоне. Результаты исследования могут быть полезными для различных областей, включая биомедицину, нанотехнологии и материаловедение.Источник и фото - ria.ru
