شیمیدانان طرحی را برای طراحی مواد فلورسنت قدرتمند برای تشخیص بهتر بیماری ایجاد می کنند

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Andrew Zinin

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

این تیم به سرپرستی پروفسورهای سیمون لوئیس و تونی جیمز و دکتر دن پانتوس در گروه شیمی دانشگاه، آزولن، یک ترکیب آبی طبیعی که در برخی قارچ‌ها و مرجان‌ها یافت می‌شود، به ابزاری همه کاره برای تصویربرداری بیولوژیکی و سنجش شیمیایی تبدیل کرده‌اند.

دانشمندان از کاوشگرهای شیمیایی استفاده می کنند که به یک مولکول خاص در سلول متصل می شوند و رنگ های مختلف زیر میکروسکوپ می درخشند تا فرآیندهای بیولوژیکی را مشاهده کنند و بیماری را زیر نظر بگیرند.

کاوشگرهای فلورسنت از دو بخش تشکیل شده اند: یک "گیرنده" (که ماده خاصی را تشخیص می دهد) و یک "فلوروفور" (مولکولی با خواص فلورسنت). فلوروفورها نور با طول موج خاصی را جذب می‌کنند و نوری با طول موج متفاوت، معمولا طولانی‌تر، ساطع می‌کنند که به صورت یک رنگ ظاهر می‌شود.

این نور رنگی است که باعث می شود در زیر میکروسکوپ دیده شوند.

تحقیقات آنها که در Organic Chemistry Frontiers منتشر شده است، نشان داده است که چگونه تغییر ساختار مولکولی پروب های فلورسنت مبتنی بر آزولن می تواند رنگ و روشنایی ماده را تغییر دهد و طرحی برای طراحی منطقی کاوشگرهای آینده برای تحقیقات و تشخیص بیماری ها ارائه دهد.

آزولن ماده شیمیایی مسئول رنگ آبی چشمگیر گونه هایی مانند قارچ Lactarius indigo و مرجان های خاص است و در برخی از محصولات مراقبت از پوست برای آرام کردن تحریک استفاده می شود. آزولن را می توان به عنوان فلوروفور استفاده کرد زیرا نور را در یک طول موج جذب می کند و در طول موج متفاوتی ساطع می کند.

محققان از این ویژگی غیرمعمول برای توسعه پلت فرم AzuFluor استفاده کردند و یک خانواده کامل از کاوشگرهای مبتنی بر آزولن را ایجاد کردند که قادر به تجسم فرآیندهای بیولوژیکی مهم هستند.

هدف این برنامه ایجاد ابزارهای جدیدی بود که می‌تواند به محققان در مطالعه بیماری‌هایی از جمله بیماری آلزایمر، بیماری پارکینسون، سرطان و آسم کمک کند و با امکان مشاهده رویدادهای مولکولی درون سلول‌های زنده در زمان واقعی، امکان‌پذیر است.

نویسنده اول این مطالعه، محقق فوق دکترا، دکتر کیارا فاوریو، با موفقیت طیف وسیعی از مشتقات آزولن جدید را سنتز و تجزیه و تحلیل کرد و به تیم تحقیقاتی اجازه داد تا به طور سیستماتیک چگونگی تأثیر تغییرات ساختاری ظریف بر رنگ و روشنایی فلورسانس را بررسی کنند.

این تیم مولکولی را توسعه دادند که پنج برابر روشن‌تر از مولکول آزولن اصلی بود و کاندیدای امیدوارکننده‌ای برای کاربردهای سنجش و تصویربرداری آینده بود.

فاوریو گفت: «کاوشگرهای فلورسنت مانند فانوس‌های مولکولی عمل می‌کنند، در پاسخ به اهداف بیولوژیکی خاص روشن می‌شوند و به محققان اجازه می‌دهند فرآیندهایی را مشاهده کنند که در غیر این صورت نامرئی باقی می‌مانند.

توانایی طراحی کاوشگرهای روشن‌تر و حساس‌تر فرصت‌های هیجان‌انگیز جدیدی را برای مطالعه تغییرات سلولی مرتبط با بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی، سرطان و سایر بیماری‌های جدی ایجاد می‌کند.

لوئیس گفت: «زمانی که در سال 2019 کاوش فلوروفورهای آزولن را آغاز کردیم، پتانسیل غیرعادی و هیجان انگیز آنها را تشخیص دادیم.

این کار ویژگی‌های مولکولی را نشان می‌دهد که روشنایی و انتشار را کنترل می‌کنند و یک نقشه راه واضح برای طراحی کاوشگرهای قدرتمندتر برای کاربردهای سنجش و تصویربرداری زیستی ارائه می‌دهند.

کیارا فاوریو و همکاران، سنتز فلوروفورهای آزولن، روابط ساختار-ویژگی را نشان می‌دهد، مرزهای شیمی آلی (2026). DOI: 10.1039/d6qo01099g

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →