Innowacyjne barwniki pomogą zajrzeć w głąb komórki
-
Nadrzędna kategoria: Wiadomości Naukowe
Emitują silne czerwone światło i ułatwiają badanie najdrobniejszych struktur komórkowych. Nowe, stabilne barwniki fluorescencyjne opracowali naukowcy z Instytutu Chemii Organicznej PAN. Dają one szansę na obserwację np. białek związanych z chorobą Parkinsona czy Alzheimera.
Badania sfinansowała Fundacja na rzecz Nauki Polskiej, a wyniki opublikowało prestiżowe czasopismo „Angewandte Chemie”.
Na zdjęciu zespół prof. Daniela Gryko
Pomocne barwniki
Polacy stworzyli barwniki we współpracy z chemikami z Francji i z Niemiec. Zawierają one tzw. grupy nitrowe, które uważano wcześniej za tłumiące fluorescencję, a nie ją wspomagające. „Istotą badania było odkrycie sposobu, dzięki któremu barwniki, które posiadają grupy nitrowe, zachowują zarówno trwałość, jak i fluorescencję” – tłumaczy kierownik projektu prof. Daniel Gryko, dyrektor Instytutu Chemii Organicznej PAN.
Jak to działa?
Barwniki pomogą w obserwacji obiektów pod mikroskopami fluorescencyjnymi, które mają dużo większą rozdzielczość niż klasyczne urządzenia. Jedną z technik mikroskopii fluorescencyjnej jest STED. W 2014 roku jej twórców uhonorowano Nagrodą Nobla.
Dzięki STED można zobaczyć np. drogę, którą podążają w komórce pojedyncze białka. Warto podkreślić: w żywej komórce. Precyzyjnych obserwacji dostarczają bowiem również mikroskopy elektronowe, ale w nich można „podglądać” tylko martwe obiekty. STED daje zaś wgląd w naturalne procesy zachodzące w organizmach.
Dlaczego czerwony?
Do prowadzenia obserwacji za pomocą mikroskopu fluorescencyjnego niezbędne są cząsteczki posiadające zdolność fluorescencji. Opracowane w instytucie PAN barwniki emitują czerwone światło. To właśnie czerwona fluorescencja pozwala zajrzeć w głąb komórki.
„To, ile zobaczymy w głębiej położonych tkankach, zależy m.in. od tego, ile laserowego światła [z mikroskopu – red.] zostanie zaabsorbowane zanim dotrze do naszego barwnika. Czerwony kolor to ten, który jest absorbowany przez mniejszą liczbę naturalnych związków chemicznych obecnych w żywych tkankach. Do tego ma większą długość fali, co oznacza mniejsze rozpraszanie przed dotarciem do celu” – dodaje prof. Gryko.
W czym pomaga świecenie?
Fluorescencja to szeroko wykorzystywana przez ludzi właściwość związków chemicznych. Począwszy od zakreślaczy, przez techniki zabezpieczania banknotów, po popularne wyświetlacze telefonów komórkowych i tabletów (diody OLED). Związki fluorescencyjne są też pomocne w biologii molekularnej i diagnostyce medycznej.
Źródło informacji: Instytut Chemii Organicznej PAN, Fundacja na rzecz Nauki Polskiej
Źródło zdjęcia: Instytut Chemii Organicznej PAN