Ученые химического факультета и факультета наук о материалах МГУ вместе с коллегами из РАН придумали, как изготавливать сложные материалы, которые можно использовать в качестве люминесцентных термометров. Такие устройства будут полезными в разных сферах, включая медицину, например, для бесконтактного измерения температуры клеток. В качестве ключевого соединения предлагается применять органометаллические комплексы с двумя разными лантанидами.
В основе синтеза лежит так называемая клик-реакция. Это такое явление, которое протекают «как по щелчку». У него есть свои преимущества, и такие процессы применяются в производстве соединений разных классов. За развитие клик-реакций в 2022 году даже была присуждена Нобелевская премия. Ученые долгое время пытались применить такой механизм для получения комплексов лантанидов — веществ с уникальными люминесцентными свойствами. Однако их связи очень нестабильные, поэтому при протекании реакции с катализатором медь, участвующая в процессе, вытесняет лантаниды. А для создания светящихся термометров необходимо иметь в составе два таких компонента. Подобные инструменты способны менять диапазон излучения в зависимости от температуры.
Другое применение — ап-конверсионная биовизуализация. Это способ подсвечивания отдельных частей клеток или живых организмов за счёт люминесценции вещества в видимой области, которая поглощает свет в ИК области. Также можно использовать билантанидные комплексы в тераностике. Это способ лечения, при котором лекарство дает обратный сигнал о состоянии больного. К примеру, в случае лечения нагревом магнитных частиц в раковых клетках в переменном магнитном поле (гипертермия) необходимо точно отслеживать температуру клетки. Потому что разница между температурой выживания здоровых и раковых клеток мала. Если лекарство способно к люминесценции, которая зависит от температуры, то при нагреве клеток можно контролировать нагрев по люминесценции самой частицы.
Для получения искомого соединения авторы разработки использовали так называемые основания Шиффа. Эти азотсодержащие органические соединения удерживали лантаниды в ходе клик-реакций и обеспечивали люминесценцию в инфракрасном диапазоне.
Ранее мы рассказывали, что ученые нашли новый механизм формирования устойчивости бактерий к антибиотикам.
