| Название: | Сверхбыстрая лазерная спектроскопия и визуализация динамики анизотропных молекулярных зондов и синглетного кислорода в биологических средах |
| Грантодатель: | Гранты РНФ |
| Область знаний: | 03 - Химия и науки о материалах |
| Научная дисциплина: | 3-503 - Химическая динамика, реакционная способность и химическая кинетика |
| Ключевые слова: | лазерная спектроскопия, голографическое детектирование, синглетный кислород, флурофоры, многофотонные переходы, флуоресценция, фотодинамическая терапия, фотосенсибилизатор, сверхвысокое временное и пространственное разрешение, структура и динамика белков |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Васютинский,ОС |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 14-13-00266 |
В проекте предлагается применение новейших лазерных технологий для детектирования и визуализации динамики молекулярных зондов и синглетного кислорода в растворах и биологических объектах с субдифракционным пространственным и сверхвысоким временным разрешением. Будут разработаны и апробированы: новый метод фосфоресцентной внутриклеточной спектроскопии и метод голографической регистрации молекул молекулярных зондов и синглетного кислорода. В качестве молекулярных зондов будут исследованы молекулы индола и триптофанов в биологических растворах и в составе белков. Для генерации синглетного кислорода в биологических средах предполагается применение фотосенсибилизаторов. Для достижения повышенной временной разрешающей способности детектирования вплоть до десятков-сотен пикосекунд предполагается применение сверхбыстродействующих полупроводниковых фотоприемников, а также использование техники pump-and-probe с возбуждением молекул последовательностью фемтосекундных лазерных импульсов. Субдифракционное пространственное разрешение вплоть до долей микрона будет обеспечено применением нелинейного двухфотонного поглощения, а также применением методики структурированного освещения. Для повышения информативности применяемых методов будет использован разработанный авторами заявки метод двухфотонной двухцветной поляризационной лазерной спектроскопии. В результате проведения исследований в рамках проекта будет впервые разработана методика комплексной флуоресцентно-голографической регистрации молекулярных зондов и молекул синглетного кислорода, которая откроет новые возможности анализа динамики радиационных и безызлучательных каналов дезактивации этих молекул с рекордно высоким пространственным и временным разрешением. Разработанные методы позволят получать недоступную ранее информацию о структуре и динамике белков, а также о динамике процессов генерации и дезактивации синглетного кислорода в биологических средах на внутриклеточном уровне. На следующих этапах проекта полученные результаты будут использованы для фундаментальных исследований процессов в белках, а также эволюции молекул кислорода в организме человека и в растениях. Практическими применениями полученных результатов могут явиться разработка новых лекарственных средств и создание новых методов фотодинамической терапии.
