органические флуоресцентные молекулы

Флуоресценция нашла широкое применение в различных прикладных биологических и биомедицинских исследованиях[1]. Это физическое явление, суть которого заключается в кратковременном поглощении кванта света флюорофором (веществом, способным флуоресцировать) с последующей быстрой эмиссией другого кванта, который имеет свойства, отличные от исходного[2]. Много направлений в биофизике, молекулярной и клеточной биологии возникли и развиваются именно благодаря внедрению новых методов, базирующихся на флуоресценции.

Метод секвенирования ДНК благодаря работам Сэнгера был значительно усовершенствован во второй половине 1980-х годов именно благодаря внедрению флуоресцентной детекции. Метод секвенирования с дидезокситерминаторами был существенно усовершенствован, когда радиоактивное мечение праймера было заменено на флуоресцентное мечение терминальных нуклеотидов. На рисунке показана структура дидезоксинуклеозид-трифосфатов, которые содержат флуоресцентные красители, привязанные ковалентными связями к азотистым основаниям. Было обнаружено, что такие модификации азотистых оснований минимально влияют на распознавание трифосфатов ДНК-полимеразами, поэтому они могут встраиваться в синтезированную ДНК наряду с обычными дНТФ. В случае с флуоресцентными дидезокситерминаторами при терминации синтеза ДНК происходит её флуоресцентное мечение. Использование флуоресцентных красителей четырёх цветов для кодирования каждого из природных нуклеозидов позволило проводить синтез в одной пробирке и разделение на одной дорожке геля. Более того, флуоресцентная детекция оказалась более чувствительной и быстрой по сравнению с радиоактивной, позволяя.проводить определение нуклеотидов в реальном времени.

Важным следствием этого стала высокая скорость и надёжность секвенирования. Кроме того, метод был автоматизирован. Это открыло техническую возможность проведения широкомасштабного (по масштабам того времени) секвенирования и позволило начать проект «Геном человека» в начале 1990-х годов. Хотя секвенирование по Сэнгеру почти полностью вышло из использования, флуоресценция продолжает использоваться в методах секвенирования ДНК следующих поколений.

Флуоресценция дала новый толчок развитию клеточной биологии. Благодаря конфокальной флуоресцентной микроскопии и разработке новых флуоресцентных меток на базе зелёного флуоресцентного белка (ЗФБ) и его аналогов появилась возможность получать специфически контрастную окраску и делать фотоснимки с высоким разрешением многих внутриклеточных белковых структур. Разработка новых флуоресцентных зондов — веществ, изменяющих флуоресценцию, когда к ним присоединяется определённая молекула — дала возможность детально исследовать химический состав живых клеток и даже организмов, а также его изменение во времени и пространстве, что положило начало флуоресцентному молекулярному имиджингу (англ. molecular imaging).

В результате в конце 1980-х удалось разработать автоматические системы для секвенирования ДНК с разделением терминированных фрагментов в капиллярном варианте гель-электрофореза и с детекцией каждой «буквы» в последовательности по её специфическому цвету флуоресценции.

 

Хитозан

Хитозан- аминосахар, макромолекулы состоят из случайно-связанных β-(1-4) D-глюкозаминовых звеньев и N-ацетил-dглюкозамин.

 

 

Хитозан добывают из панцирей ракообразных и из низших грибов путем удаления ацила, который придает жесткость хитину. Впервые он был получен в 1859 году профессором С. Роже.

Хитозан обладает невероятными свойствами, начиная с того, что он используется в различных БАДах для похудания и отчистки организма, заканчивая его перспективностью для нанотехнологий.

Хитозан можно назвать “второй кожей” после одного случая. Известно, что при ожогах 70% кожи и более у человека почти нет шансов выжить, но известен случай, когда у мальчика в Японии был ожог 80% кожи и медики применили искусственную кожу из хитозана. После нескольких месяцев лечения кожа мальчика восстановилась и стала такой же, как была. При этом от ожогов не осталось и следа.

Что же это за искусственная кожа? Ученые называют так хитозанноноволокна. Они приготовленны из нанонитей в 200 раз тоньше человеческого волоса, при этом обладают способностью заживлять раны и ожоги. По мимо этого изветсно, что хитозан облодает антимикробной активностью, позже стало выяснено, что он убивает до 99% микробов, способностью поглащать биологические жидкости и помогать регенерации тканей. Искуственная кожа не вызывала реакций отторжения организмом, легко срасталась с телом, так как по своему составу близка к человеческому организму.

На основе его способности к ускорению регенерации тканей его стали применять и в хирургии, создав саморассасывающиеся хирургические шовные материалы. Их используют как заменители кровеносных сосудов, катетеров, шлангов. К тому же хитозаннановолокна не вызывают аллергической реакции.

Ко всему прочему в результате дальнейших экспериментов было обнаружено, что клетка посаженная на такое волокно растет. Это невероятное, революционное, фундаментальное открытие, которое позволит уже в недалеком будущем выращивать органы, а следовательно, решит многие проблемы в области трансплантации.

Немаловажно и то, что хитозаннановолокна получены именно нашими учеными впервые в мире в стенах московского технопарка “Строгино”

 

Литература

https://ru.wikipedia.org/wiki/

http://www.strf.ru/

http://dna.pynny.ru/

http://www.medicinform.net/

а вообще я не чувствую век, так что завтра доделаем