Związki dające silną, czerwoną fluorescencję i bardzo dobrą fotostabilność zaprojektowali, zsyntetyzowali i w pełni scharakteryzowali naukowcy z Instytutu Chemii Organicznej PAN. Dzięki tym cechom związki te mogą być idealnym barwnikiem fluorescencyjnym do zastosowań w biologii molekularnej.
Wyniki zespołu pracującego pod kierunkiem prof. Daniela T. Gryko zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie naukowym "Chemical Science" (DOI: 10.1039/d1sc05007a).
Fluorescencja to emitowanie światła o określonym kolorze przez substancję, która została wzbudzona promieniowaniem świetlnym lub innym promieniowaniem elektromagnetycznym o określonej długości fali. Związki wykazujące fluorescencję są wysoko cenione i wykorzystywane w różnych dziedzinach życia, nauki i technologii. Stosuje się je m.in. do produkcji OLED-ów, czyli diod na bazie związków organicznych, emitujących światło niebieskie, zielone i czerwone, z których budowane są nowoczesne wyświetlacze tabletów, laptopów i telewizorów. Związki wykazujące fluorescencję (inaczej nazywane fluoroforami) są też szeroko wykorzystywane we współczesnej biologii molekularnej i diagnostyce medycznej - czytamy w prasowym komunikacie Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.
Związki takie można przyłączyć do określonych obiektów, a następnie obserwować je przy użyciu mikroskopu fluorescencyjnego, który ma znacznie większą rozdzielczość niż tradycyjny mikroskop optyczny. Stąd związki te nazywa się popularnie znacznikami, barwnikami lub sondami fluorescencyjnymi. Dzięki nim można obserwować np. konkretne białka, a także śledzić wybrane procesy zachodzące w komórkach. Do tych celów najlepiej nadaje się silna fluorescencja w kolorze czerwonym, która pozwala na badanie najgłębiej położonych struktur biologicznych.
Znaczniki używane w nowoczesnej mikroskopii fluorescencyjnej, muszą odznaczać się także dużą fotostabilnością. Uzyskanie obrazu mikroskopowego o wysokiej rozdzielczości wymaga bowiem użycia światła laserowego o dość dużej mocy, co – w przypadku mało stabilnych znaczników – powoduje indukowany światłem rozpad cząsteczek barwnika.
Zespół chemików z Instytutu Chemii Organicznej PAN we współpracy m.in. z naukowcami z Politechniki Śląskiej, Uniwersytetu w Nantes we Francji oraz Narodowego Instytutu Fizyki Chemicznej i Biofizyki w Talinie w Estonii opracował nowe, ultra fotostabilne fluorofory o wyjątkowo silnej absorpcji i intensywnej emisji w zakresie barw od pomarańczowej do głębokiej czerwieni oraz kilku innych korzystnych cechach. Odkrycie to otwiera drzwi do przyszłych nowych zastosowań w optoelektronice.
Nowe fluorofory zawierają osiem skondensowanych ze sobą pierścieni i są oparte na rdzeniu 1,4-dihydropirolo[3,2-b]pirolu.
Prace badawcze nad ultra stabilnymi fluorofortami były prowadzone w ramach realizacji grantu TEAM Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl, fot. Jamil Baza/ Wikimedia Commons/ CC BY 4.0
