Исследователи из СГУ совместно с международной командой разработали новые соединения, значительно повышающие интенсивность химического свечения. Эти вещества эффективно выявляют следы крови на местах преступлений и могут применяться в медицине для точного обнаружения биомаркеров в клетках.
Результаты этого важного исследования были опубликованы в престижном научном журнале ChemPhotoChem, открывая новые горизонты в области химической индикации.
Проблема традиционных методов обнаружения
Специалисты Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ) пояснили, что в практике судебной экспертизы (как на месте происшествия, так и в лаборатории) и в медицинских диагностических процедурах для обнаружения определенных веществ в клетках широко применяется люминол. Это соединение производит свет в результате химической реакции с пероксидом водорода, а также с ионами железа, присутствующими в гемоглобине крови, и другими веществами.
Однако, как сообщили представители университета, существенный объем энергии, потенциально преобразуемой в свет, рассеивается в виде тепла, поскольку молекула люминола характеризуется низким квантовым выходом. По этой причине текущий уровень чувствительности методик с использованием люминола не всегда достаточен для ряда важных практических задач, — уточнила Наталия Бурмистрова, профессор кафедры общей и неорганической химии СГУ.
Инновационное решение и его преимущества
Сотрудники СГУ, работая в коллаборации с учеными из Германии и Испании, успешно синтезировали целый ряд производных люминола. Эти новые вещества продемонстрировали значительно более высокую чувствительность при выявлении как старых следов крови, так и клеточных компонентов.
Разработка этих соединений является первым шагом в создании новой системы, которая позволяет целенаправленно конструировать молекулы на основе люминола с улучшенными показателями светоиспускания и повышенной растворимостью в различных средах, открывая широкие перспективы для будущих разработок.
«Мы провели моделирование и экспериментальную проверку наших соединений в реакции с перекисью водорода, и результаты показали, что некоторые из них позволяют увеличить чувствительность стандартной методики обнаружения этого вещества почти в два раза. Такой целенаправленный подход к разработке производных молекул с улучшенными характеристиками значительно оптимизирует временные и ресурсные затраты на проведение лабораторных исследований», — прокомментировала Наталия Бурмистрова.
Перспективы применения новых веществ
Помимо применения в повседневной медицинской диагностике и криминалистике, новые вещества могут быть использованы для мониторинга стабильности и качества вакцин, содержащих антитела. Профессор пояснила, что возникновение свечения будет служить индикатором агрегации (слипания) антител, что, в свою очередь, будет сигнализировать о непригодности вакцины к дальнейшему использованию.
В долгосрочной перспективе ученые планируют продолжить разработку и синтез новых, ещё более совершенных молекул на основе люминола, предназначенных для широкого спектра применений в различных областях.
