КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-73-00330
НазваниеФотоуправляемые флуоресцентные маркеры и зонды на основе новых спиропиранов, функционирующие в ближнем ИК-диапазоне
Руководитель Пугачев Артем Дмитриевич, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" , Ростовская обл
Конкурс №70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-101 - Синтез, строение и реакционная способность органических соединений
Ключевые слова Спиропиран, фотохромизм, биовизуализация, фотоконтроль, флуоресценция, ближний ИК диапазон.
Код ГРНТИ31.21.27
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Данное исследование направлено на создание зондов и маркеров с фотоуправляемой флуоресценцией, функционирующих в окне ближнего инфракрасного диапазона в биологической ткани (650 – 1350 нм).
Развитие флуоресцентной микроскопии сверхвысокого разрешения произвело революцию в нашем понимании наномира. Этот метод является достаточно эффективным для получения богатой спектральной информации об отдельных молекулах и биологических объектах в дополнение к информации о локализации.Флуоресцентная микроскопия отличается информативностью, высокой степенью достоверности, а также требует сравнительно низких затрат на реализацию исследования. С точки зрения медицины, главным преимуществом данного метода является неинвазивность. Наиболее высокого разрешения позволяют добиться методы, основанные на контролируемом «включении» и «выключении» флуоресцентных молекул, связанных с исследуемым объектом, и их последовательном детектировании (методики STED, GSD, SPEM (SSIM), RESOLFT, PALM, STORM, PAINT).
Использование спироциклических фотохромных остовов, фотолюминесцентными свойствами которых можно управлять как с помощью электромагнитного излучения, так и при воздействии рН среды и других внешних стимулов, позволит значительно улучшить контрастность изображения, получить информацию об окружении молекул и биологических объектов, тем самым повысив информативность метода без его значительного удорожания, что обеспечивает высокую актуальность решения заявленной научной проблемы.
Индолиновые спиропираны отличаются высокой степенью простоты функционализации. Введение различных заместителей в зависимости от выбранных положения позволит обеспечить высокую эффективность и селективность связывания потенциальных флуоресцентных зондов и маркеров, их водорастворимость и низкую цитотоксичность, а также провести тонкую настройку спектрально-кинетических характеристик и фотохромных свойств в соответствии с поставленной диагностической задачей.
Основная научная новизна проекта связана с тем, что для подавляющего большинства органических фотохромных соединений не характерно поглощение и фотолюминесценция в диапазоне длин волн биологического окна. Однако в ходе предыдущих исследований нами было показано, что при введении винил-3Н-индолиевого фрагмента можно добиться желаемых свойств. Более того, становится возможным получить в пределах одного класса фотохромы разного типа всего лишь при смене положения заместителей в молекуле. Последнее является чрезвычайно важным обстоятельством, поскольку позволяет использовать активирующее излучение, длина волны которого достаточно близка к диапазону биологического окна. В ходе исследования будет в значительной степени расширен спектр соединений с фотоуправляемой флуоресценцией, которые могут быть использованный в качестве флуоресцентных зондов и маркеров. Будут отобраны наиболее подходящие для этих целей молекулы и исследованы на предмет цитотоксичности и биосовместимости.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ