Новые молекулы без металлов светятся глубоким красным в воде и улучшают контраст МРТ

Исследователи из Университета Кюсю разработали новые водорастворимые молекулы без металлов, которые можно использовать одновременно для флуоресцентной визуализации и в качестве контрастного агента для МРТ. Результаты опубликованы в журнале Advanced Science. Данную информацию сообщает портал Phys.org.

Флуоресцентная визуализация позволяет видеть клетки с высоким разрешением, но не проникает глубоко в ткани. МРТ, наоборот, дает изображения глубоких структур, но не различает отдельные клетки. Кроме того, традиционные контрастные агенты для МРТ содержат парамагнитные металлы, такие как гадолиний, которые могут вызывать побочные эффекты.

Ученые сосредоточились на молекулах, называемых люминесцентными органическими радикалами, которые обладают как флуоресценцией, так и молекулярным спином. Однако ранее такие молекулы были гидрофобными, что ограничивало их применение в биологии. Команда модифицировала молекулу TTM, сделав ее водорастворимой и улучшив флуоресцентные свойства.

В результате были созданы две молекулы: TTM-trisTP3B и TTM-trisTP9B. Они светятся глубоким красным цветом в воде. TTM-trisTP3B протестировали на живых клетках: свечение сохранялось не менее 24 часов. Обе молекулы улучшили контраст МРТ-изображений в 2,5–4,5 раза по сравнению с ранее известными водорастворимыми TTM-радикалами.

Исследователи планируют провести испытания на животных, но уже сейчас результаты демонстрируют перспективность безметалловых агентов для двойной визуализации. Кроме того, такие молекулы могут найти применение в квантовых технологиях.