圣彼得堡国立大学的化学家们使得有用的分子以创新的方式发光
圣彼得堡大学的科学家们与来自德国的同事一起,创造了创新点击试剂的合理设计,以赋予它们荧光(发光)的能力。点击反应产物中保留了点击试剂的荧光性质,这对于它们在生物学和材料科学中的实际应用具有关键的重要性。
生物缀合是其中发生有机生物分子的人工靶向修饰的反应。生物缀合允许我们研究生物分子的性质,在体内追踪它们以用于诊断目的,以及获得新的药物和生物材料。生物结合的现代工具是点击反应,为此在2022中,来自美国的科学家卡罗琳·贝尔托齐和巴里·夏普莱斯以及丹·莫顿·梅尔达尔被授予诺贝尔化学奖。
该研究结果发表在化学—一类欧洲期刊(Chemistry — A European Journal)上。发表的文章入选了Wiley出版社的Hot Topic: Click Chemistry(热门话题:点击化学)。
点击反应是非常快的化学转化,具有高选择性。因此,在一个充满分子的空间中,一对点击试剂确切地知道和谁见面,并且准确,最重要的是快速找到对方。
点击试剂的最有前途的家族之一是环烷烃。这些分子的使用使得在生物分子中存在特殊的"化学笔"的情况下快速简单地进行生物缀合成为可能—一种将生物分子与环烯烃结合的工具,结合之后分子将获得新的预注射到环烷试剂中的性质。
这些研究得到了俄罗斯科学基金会和俄罗斯基础研究基金会的资助。
“在我们的研究中,我们正在开发不会逊色于其他点击试剂的环烷烃,并且具有自己独特的亮点,适用于实际使用。目前,我们已经成功地进行了这样的环烯烃试剂的设计,其中它们具有荧光发光的能力。特别重要的是,在与‘笔’相互作用后,荧光不会消失,修饰的生物分子/材料也会获得这种能力”,圣彼得堡国立大学有机化学系副教授娜塔利娅·达尼尔金娜说。
首先使用计算方法进行必要的合理设计以赋予环烯烃试剂荧光性质。这使我们能够理解为什么先前获得的试剂没有发光,以及需要为荧光性质的外观改变什么。
改善荧物质研究的光学和激光方法光的研究是在使用圣彼得堡国立大学科学园以下资源中心的独特基础设施进行的:“物质研究的光学和激光方法”,“磁共振研究方法”,“物质成分分析方法”,“X射线衍射研究方法”,“计算中心”。
事实证明,为了赋予环烯烃试剂荧光性质,使其结构发生最小的变化就可以。因此,只应将电子受体基团引入某个地方,之后新的环烯烃以及点击反应产物开始发光。
新试剂发光的强度较低,然而,正如圣彼得堡国立大学科学家指出的那样,这个问题将构成下一阶段研究的基础。在未来,这一发展可能会在材料科学中得到应用,并且在未来用于医学研究过程中生物分子的荧光标记。
圣彼得堡国立大学是俄罗斯第一所大学,成立于1724年1月28日(2月8日),当时彼得一世颁布了关于建立大学和俄罗斯科学院的法令。今天,圣彼得堡国立大学是世界一流的科学、教育和文化中心。2024年,圣彼得堡大学将迎来300周年校庆。
周年校庆的活动计划在圣彼得堡国立大学300周年校庆活动组委会会议上得到批准,该会议由副总理德米特里·车尔尼申科举主持。校庆活动中还包括以圣彼得堡国立大学为小行星命名以示纪念,发行有特殊设计的银行卡,发行纪念俄罗斯历史上第一所大学的邮票,为俄航的飞机作特殊标志等等。除此之外,我校还推出了致力于即将到来的校庆的网站,上面有关于杰出校友、科学成就以及校庆准备细节的信息。