Подсветить рак. Уникальные красители облегчают диагностику и лечение

Российские учёные создали красители нового типа, способные буквально подсвечивать раковые клетки, делая их видимыми для точной диагностики и терапии. Эти люминофоры, разработанные совместными усилиями нескольких ведущих научных институтов, фосфоресцируют на безопасной длине волны, что делает их идеальными для безопасного и эффективного выявления опухолей.

Новый класс красителей, разработанный специалистами Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН совместно с физиками и химиками из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, МГУ и Южно-Уральского государственного университета, отличается уникальными характеристиками. В их основе — структура D-A-D, что делает красители способными фосфоресцировать в диапазоне от 900 до 1110 нанометров. Этот диапазон не только улучшает видимость опухолей, но и сводит к минимуму потенциальное негативное воздействие на организм.

Люминофоры, как правило, активно применяются в технологиях ночного видения, сенсорах и системах обработки изображений. В медицине же эти химические соединения приобретают новое значение: они могут стать ориентиром для врачей, направляя их к поражённым участкам тела и позволяя прицельно воздействовать на больные клетки. Разработчики ставят перед собой задачу сделать такие вещества максимально безопасными для пациентов. Это особенно важно для онкобольных, так как их организм уже подвержен значительной нагрузке из-за болезни.

Создание новых красителей включало внедрение дополнительных структурных элементов, таких как фенильные и тиофеновые кольца, которые усиливают переход электронов внутри молекулы. Этот молекулярный дизайн не только делает красители более эффективными, но и соответствует физическим принципам, таким как правило Каши, благодаря чему фосфоресценция не ограничивается узким спектром.

Учёные также проверили новые красители на безопасность, используя инфузорию туфельку (Paramecium caudatum) в качестве тестовой модели. Результаты показали отсутствие негативных воздействий, что является обнадёживающим показателем их безопасности для человека. Дополнительно, такие люминофоры имеют потенциал для использования в сочетании с лазерной и химической терапией, предоставляя врачам новый, многоуровневый подход к лечению онкологических заболеваний.

Источник: Источник: ИОХ РАН