Ученые из Института химии растворов имени Г.А. Крестова РАН в Иваново и Левенского католического университета в Бельгии разработали новое растворимое в воде гибридное соединение на основе красителей различных классов — BODIPY и порфирина. Это соединение обладает способностью генерировать «активный» кислород для уничтожения патологических клеток и может также использоваться в качестве флуоресцентного детектора для измерения локальной вязкости и кислотности среды.
Для создания такого соединения исследователи синтезировали новый BODIPY, который показывает наиболее заметные реакции в интервале вязкости, соответствующей вязкости человеческой крови. Затем авторы провели реакцию «сшивания» полученного BODIPY с порфириновой молекулой.
Порфирин — это химическое вещество, которое входит в состав гемоглобина, белка, отвечающего за перенос кислорода к тканям организма. Объединение порфирина и BODIPY в одну систему молекул позволило увеличить способность порфирина генерировать «активный» кислород для уничтожения патологических клеток, а также улучшило детекторные свойства BODIPY.
С использованием современных физико-химических методов исследователи обнаружили, что благодаря способности молекулярных фрагментов вращаться друг относительно друга, свечение комплекса в более вязких средах становится в 2 раза интенсивнее по сравнению с отдельными молекулами BODIPY.
Предложенный гибридный краситель также чувствителен к небольшим изменениям вязкости среды в диапазоне, соответствующем вязкости здоровой крови. Это открывает возможности для создания «умных» молекулярных устройств на его основе, которые могут отслеживать физиологические и патологические процессы в крови, а также оценивать эффективность лечения заболеваний.
Полученные результаты создают условия для развития персонализированной медицины, высокотехнологичного здравоохранения и технологий здоровьесбережения.