Новые индолиновые спиропираны в качестве флуоресцентных зондов и маркеров ближнего ИК-диапазона

Название НИОКТР	Новые индолиновые спиропираны в качестве флуоресцентных зондов и маркеров ближнего ИК-диапазона
Аннотация	Исследование направлено на создание зондов и маркеров с фотоуправляемой флуоресценцией, функционирующих в окне ближнего инфракрасного диапазона в биологической ткани (650 – 1350 нм). Метод флуоресцентной микроскопии является достаточно эффективным для получения информации об отдельных молекулах и биологических объектах в дополнение к сведениям об их локализации. Он отличается информативностью, высокой степенью достоверности и требует сравнительно низких затрат на реализацию исследования. С точки зрения медицины, главным преимуществом данного метода является неинвазивность. Наиболее высокого разрешения позволяют добиться методы, основанные на контролируемом «включении» и «выключении» флуоресцентных молекул, связанных с исследуемым объектом, и их последовательном детектировании (методики STED, GSD, SPEM, RESOLFT, PALM, STORM, PAINT). Использование спироциклических фотохромных остовов, фотолюминесцентными свойствами которых можно управлять как с помощью электромагнитного излучения, так и при воздействии рН среды и других внешних стимулов, позволит значительно улучшить контрастность изображения, расширить спектр получаемой информации об окружении молекул и биологических объектов, а также протекающих биохимических процессах. Иными словами, это позволит существенно повысить информативность метода без его значительного удорожания, что обеспечивает высокую актуальность решения заявленной научной проблемы. Индолиновые спиропираны отличаются простотой функционализации. Введение различных заместителей в зависимости от выбранных положения позволит обеспечить высокую эффективность и селективность связывания потенциальных зондов и маркеров, их водорастворимость, а также провести тонкую настройку спектрально-кинетических характеристик и фотохромных свойств в соответствии с поставленной диагностической задачей. Основная научная новизна проекта связана с тем, что для подавляющего большинства органических фотохромных соединений не характерно поглощение и фотолюминесценция в диапазоне длин волн биологического окна. Однако в ходе предыдущих исследованиях нами было показано, что этого можно добиться путем увеличения длины и эффективности сопряжения в молекуле, в частности, при введении винил-3Н-индолиевого фрагмента. Более того, становится возможным получить в пределах одного класса фотохромы разного типа всего лишь при смене положения заместителей в молекуле. Последнее является чрезвычайно важным обстоятельством, поскольку позволяет использовать активирующее излучение, длина волны которого достаточно близка к диапазону биологического окна. Структурное сходство одного из изомеров целевых соединений с цианиновыми красителями (Рис. 1) позволяет ожидать удовлетворительных значений квантовых выходов фотолюминесценции, биосовместимости и водорастворимости, поскольку представители этого класса красителей уже активно используются для решения биовизуализационных задач, в т.ч. in vivo. В результате данного проекта будут получены молекулы спиропиранов, демонстрирующие фотоуправляемую флуоресценцию в области длин волн биологического окна. Особое внимание будет уделено исследованиям селективности полученных субстанций в отношении молекул ДНК и биологически значимых ионов. Исследование с помощью lux-биосенсоры позволят оценить интегральную токсичность, воздействие веществ на ДНК, белки и клеточную мембрану, прооксидантные свойства, а также их окислительный стресс.
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	3000.0
Дата начала	2025-08-08
Дата окончания	2027-06-30
Номер контракта	25-73-00111
Дата контракта	2025-09-15
Количество отчетов	1
УДК	547.7/.8
Количество просмотров	3
Руководитель работы	Пугачев Артем Дмитриевич
Руководитель организации	Веретенникова Вера Анатольевна
Исполнитель	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-10-31 17:23:22 UTC, 2025-10-31 17:23:22 UTC
ОКПД	Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области химических наук
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	Спиропиран, фотохромизм, сольватохромизм, ионохромизм, биовизуализация, фотоконтроль, флуоресценция, ближний ИК диапазон, ДНК, токсичность, биотестирование.
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	31.21.27 - Гетероциклические соединения
OECD	—
OESR	Органическая химия
Приоритеты научно-технического развития	в) переход к персонализированной, предиктивной и профилактической медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных) и использования генетических данных и технологий;
Регистрационные номера	—