Химики Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) обнаружили, что цианиновые красители с добавлением наночастиц золота позволяют эффективнее диагностировать онкологические заболевания. При этом такая «добавка» повышает действенность красителя для биомедицины в миллион раз, сообщила пресс-служба вуза.

Цианиновыми называют синтетические красители с высокой интенсивностью цвета — их применяют в самых разных сферах: от печатной до косметической промышленности. В биомедицине и биохимии специалисты используют их для визуализации и диагностики заболеваний. Дело в том, что такие соединения способны проникать сквозь плазматическую мембрану и «подсвечивать» нужные клетки.

«В ходе нашей работы удалось повысить эффективность цианиновых красителей с помощью метода гигантского комбинационного рассеяния, который позволил усилить оптический сигнал в миллион раз», — рассказала руководитель лаборатории плазмонно усиленной спектроскопии и биоимиджинга СПбГУ Елена Соловьева.

Так, новое соединение начинает поглощать и рассеивает свет, который подвергается плазмонному резонансу — колебанию электронов и связанного с ними электромагнитного поля.

Исследователи также провели опыты с золотыми наночастицами разных форм и выяснили, что наилучший результат достигается с использованием наностержней. Они изучили и то, как разные химические группы влияют на привязку молекул красителя к поверхности наночастицы. Оказалось, что лучше всего для создания оптических биометок подходят молекулы с аминогруппой — она обеспечивает возможность ковалентной адсорбции на металлической поверхности.

В будущем гибридные системы на основе цианиновых красителей и наночастиц золота можно будет использовать для проведения медицинской томографии в качестве контрастов — так называют вещества, которые вводятся в сканируемую область во время исследования. Они позволяют более точно визуализировать мягкие ткани, артерии и вены, «окрашивая» их изнутри, когда на них воздействуют рентгеновские лучи.

Кроме того, эти системы помогут лечить онкологические заболевания с помощью локальной гипертермии — это метод лечения злокачественных новообразований путем нагревания раковых клеток. Такое точечное воздействие убивает пораженные участки и при этом оказывает минимальное влияние на здоровые ткани.

Работа выполнена в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом. Результаты исследования опубликованы в профильном научном журнале Dyes and Pigments.