Химики СПбГУ в миллион раз повысили эффективность красителей для биомедицины

Цианиновые красители — это класс синтетических органических красителей, которые обладают высокой стойкостью и интенсивностью цвета. Они получаются путем химического синтеза и широко используются в различных областях, включая текстильную, пищевую, косметическую и печатную промышленность. В биомедицине и биохимии такие красители используются в целях визуализации и диагностики. Проникая сквозь плазматическую мембрану, они подсвечивают нужные клетки или, будучи связанными с определенными антителами, позволяют идентифицировать их.

Результаты исследования опубликованы в профильном научном журнале Dyes and Pigments.

«В ходе нашей работы удалось повысить эффективность цианиновых красителей с помощью метода гигантского комбинационного рассеяния, который позволил усилить оптический сигнал в миллион раз», — рассказала руководитель лаборатории плазмонно усиленной спектроскопии и биоимиджинга СПбГУ Елена Соловьева.

В частности, в исследовании помогло совместное использование красителей с наночастицами золота. После присоединения к поверхности золота молекулы красителя поглощают и рассеивают свет, который подвергается плазмонному резонансу. За счет этого эффекта происходит усиление оптического сигнала. В исследовании использовались золотые наночастицы разных форм, и было показано, что наилучший результат достигается с использованием наностержней. Также было изучено влияние различных химических групп на привязку молекул красителя к поверхности наночастицы. Ученые обнаружили, что молекулы с аминогруппой, которая обеспечивает возможность ковалентной адсорбции на металлической поверхности, подходят для создания оптических биометок лучше всего.

Работа выполнена в рамках проекта «Мультимодальные плазмонные метки для биовизуализации и лечебной гипертермии», поддержанного Российским научным фондом.

Полученные гибридные системы на основе цианиновых красителей и наночастиц золота имеют высокий потенциал для использования в качестве контрастов при проведении отдельных видов медицинской томографии. Кроме того, эти системы могут применяться при лечении онкологических заболеваний с помощью локальной гипертермии, когда осуществляется селективный нагрев раковых клеток, приводящий к их гибели, при этом на здоровые клетки оказывается минимальное воздействие.

Санкт‑Петербургский государственный университет — первый университет России был основан 28 января (8 февраля) 1724 года, когда Петр I издал указ об учреждении Университета и Российской академии наук. Сегодня СПбГУ — научный, образовательный и культурный центр мирового уровня. В 2024 году Санкт‑Петербургский университет отметит свой 300‑летний юбилей.

План мероприятий в рамках празднования юбилея Университета был утвержден на заседании оргкомитета по празднованию 300‑летия СПбГУ, которое провел заместитель председателя Правительства РФ Дмитрий Чернышенко. Среди таких мероприятий — присвоение малой планете имени в честь СПбГУ, выпуск банковских карт со специальным дизайном, создание почтовых марок, посвященных истории первого университета России, брендирование самолета авиакомпании «Россия» и многое другое. Кроме того, Университет запустил сайт, посвященный предстоящему празднику, с информацией о выдающихся универсантах, научных достижениях и подробностях подготовки к юбилею.