© Getty Images / D-Keine
Ученые из Саратовского государственного университета (СГУ), работая в составе международной исследовательской группы, добились значительного прогресса в усилении “химического света”, используемого для обнаружения скрытых следов крови на местах преступлений и уликах. Помимо криминалистики, этот же принцип свечения новых соединений в темноте, возникающий при контакте с определенными веществами, обещает революционизировать медицинскую диагностику, позволяя более точно выявлять биомаркеры в клетках. Детали этого прорывного исследования были опубликованы в престижном научном журнале ChemPhotoChem.
Традиционно в полевой и лабораторной судебной экспертизе, а также в медицинских анализах для идентификации некоторых клеточных веществ, применяется люминол. Это соединение генерирует видимое свечение при химической реакции с перекисью водорода, ионами железа, присутствующими в гемоглобине, и другими компонентами, как пояснили специалисты СГУ имени Н.Г. Чернышевского.
Однако, как отметили исследователи из СГУ, существующие методы с использованием люминола имеют значительный недостаток: большая часть энергии, которая могла бы быть преобразована в свет, теряется в виде тепла. Это приводит к низкому квантовому выходу молекулы и, как следствие, к недостаточной чувствительности методики для некоторых критически важных применений, объяснила профессор кафедры общей и неорганической химии СГУ Наталия Бурмистрова.
В ответ на эти ограничения, специалисты СГУ в сотрудничестве с учеными из Германии и Испании разработали целую серию производных люминола. Эти новые вещества обладают значительно большей чувствительностью в “подсветке” как засохших следов крови, так и клеточных компонентов. Разработанные соединения являются лишь первыми в потенциально большой линейке, поскольку исследователями создана универсальная система, позволяющая конструировать модифицированные молекулы люминола с улучшенными характеристиками светоизлучения и повышенной растворимостью в различных средах.
«Мы успешно смоделировали и экспериментально подтвердили эффективность наших веществ во взаимодействии с перекисью водорода, — прокомментировала Наталия Бурмистрова. — Некоторые из этих соединений позволили увеличить чувствительность стандартного метода обнаружения этого вещества почти вдвое. Такой рациональный подход к поиску и созданию производных молекул с улучшенными свойствами существенно оптимизирует время и снижает ресурсозатраты на лабораторные исследования».
Помимо их значимости в рутинных медицинских и криминалистических процедурах, новые соединения также могут быть использованы для контроля качества и сохранности вакцин, содержащих антитела. Профессор пояснила, что возникновение свечения в таких препаратах будет служить индикатором агрегации антител, что сигнализирует о непригодности вакцины к дальнейшему использованию.
В перспективе исследователи планируют синтезировать еще большее количество “улучшенных” молекул на основе люминола, расширяя спектр их потенциальных применений в различных областях науки и практики.
Дмитрий Верхов 
Максим Соколов