«Сахарные» зонды лучше определяют уровень pH в клетке

Простую технологию для обнаружения низкого уровня рН в живых клетках разработали исследователи из Мичиганского технологического университета. Такая технология крайне востребована для диагностики, поскольку pH – маркер множества заболеваний - от инсульта и ревматоидного артрита до рака и болезни Альцгеймера. Для измерения рН используются флуоресцентные зонды, которые светятся в кислой среде под воздействием света. Они нашли применение в диагностической визуализации ­– например, кровеносных сосудов и желудочно-кишечного тракта. Но эта технология несовершенна, поскольку свет, необходимый для флюоресценции зонда, также может вызвать аутолюминесценцию биологических структур, из-за чего теряется разница между зондом и окружающими тканями. Свет может даже повредить клетки. Чтобы устранить эти проблемы, необходимо было создать зонд, флуоресцирующий под воздействием света низкой энергии – инфракрасного. Этим и занимаются исследователи из Мичиганского технологического университета. Они «подсластили» зонды маннозой, которая обеспечила растворимость в воде и биосовместимость. Соединение сохраняет свою циклическую структуру при рН выше 7,4 и таким образом остается бесцветным и не флуоресцирует. При этом оно чутко реагирует на кислые значения рН: происходят резкие структурные изменения, которые в итоге вызывают значительное свечение. Команда разрабатывает два вида зондов. Первый флуоресцирует обычным способом при воздействии ближнего инфракрасного света. Второй светится в ближнем инфракрасном спектре при еще более низких энергиях благодаря различным типам химических реакций (single-photon frequency up-conversion luminescence, FUCL). Тесты при обоих типах света показали, что обе пробы очень чувствительны к рН и при этом не вредят живым клеткам даже при высоких концентрациях. Хотя оба зонда похожи химически, один немного более чувствителен к рН в клеточных культурах. Далее ученые определят, насколько хорошо зонды обнаруживают низкий уровень рН на мышах. Они надеются, что их метод поможет усовершенствовать диагностику. Работа опубликована в ACS Sensors. Подготовила Любовь Пушкарская Источник: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-08/mtu-ssp081117.php