|
Флуоресцентные молекулы для освещения жизни
|
|
|
|
Недавно исследовательская группа совершила прорыв в синтезе органических флуорофоров с использованием формальдегида, простейшей молекулы углерода, с наименьшими затратами и атомарным распределением, чем когда-либо прежде. Их результаты были опубликованы в международном издании Angewandte Chemie 18 сентября.
|
|
|
|
Органические флуорофоры, известные своей способностью флуоресцировать, поглощая свет определенной длины волны, широко используются в медицинской диагностике и биовизуализации, включая отслеживание раковых клеток и генетический анализ. Однако при синтезе триметинцианина (Cy3), широко используемого органического флуорофора, традиционно используется сложное соединение с высокой молекулярной массой, что приводит к многочисленным побочным продуктам и низкой эффективности использования атомов.
|
|
|
|
Чтобы решить эту проблему, команда использовала формальдегид (HCHO) — простую молекулу, состоящую из одного атома углерода (C), двух атомов водорода (H) и одного атома кислорода (O). Хотя формальдегид может стать токсичным, вступая в реакцию с белками и ДНК in vivo, он служит ценным инструментом в органическом синтезе для образования новых углерод-углеродных связей.
|
|
|
|
|
|
|
Используя формальдегид вместо обычных комплексных соединений для добавления углерода в молекулярную цепь, что является критическим этапом в синтезе Cy3, команда значительно уменьшила размер молекул, необходимый для этого процесса, максимально увеличив атомарную эффективность. Кроме того, они превратили традиционный многостадийный асимметричный синтез Cy3 в одностадийную реакцию, исключив дополнительные стадии и повысив эффективность синтеза.
|
|
|
|
Команда также изучила, можно ли применить их метод к клеткам и тканям, учитывая, что определенные количества формальдегида естественным образом вырабатываются in vivo в процессе метаболизма. В ходе анализа тканей тонкого кишечника крыс они обнаружили, что в группе, вызванной воспалением, сигнал флуоресценции был слабее, чем в нормальной группе. Это было связано с относительно низким уровнем формальдегида во время воспаления, что ограничивало синтез Cy3. Эти результаты демонстрируют, что метод команды применим не только для синтеза in vitro, но и в естественных условиях.
|
|
|
|
Команду возглавляли профессор Янг-Тэ Чанг с химического факультета POSTECH и доктор Сун Хек Ли из Института фундаментальных научных исследований POSTECH.
|
|
|
|
Профессор Янг-Тэ Чанг сказал: "Это первый успешный синтез молекул Cy3 с использованием формальдегида. Наш метод не только экономичен и обладает высокой атомной эффективностью, но и может быть использован in vivo, расширяя возможности применения органических флуорофоров в исследованиях и диагностике в области естественных наук".
|
|
|
|
Источник
|
