Stati dell'Università Federale degli Urali in cui vengono utilizzati i fluorofori

I fluorofori (sostanze che brillano sotto l'influenza delle radiazioni) sono ora utilizzati in una varietà di campi, dallo sbiancamento delle camicie alla combustione dei tumori. I fluorofori (sostanze che si illuminano quando esposte alle radiazioni) sono oggi utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni, da quelle domestiche e mediche all'elettronica e alla sicurezza. “Esistono diversi modi per eccitare la luminescenza: triboluminescenza, chemioluminescenza, elettroluminescenza e altri. Questi metodi dipendono da cosa colpisce le molecole e da come viene rilasciata l'energia della radiazione. Ad esempio, i funghi, il plancton e gli insetti hanno tutti fluorescenza. Quindi, nelle lucciole, il bagliore si verifica a seguito di una reazione chimica", spiega Igor Kovalev, ricercatore leader presso il Laboratorio di materiali avanzati, metodi verdi e biotecnologie dell'UrFU. Un vivido esempio dell'uso della fluorescenza nella vita di tutti i giorni è dare ai vestiti un colore bianco. A questo scopo alla polvere vengono aggiunti sbiancanti ottici. Si tratta di coloranti sintetici che si depositano sul tessuto e alla luce del sole emettono fluorescenza di colore azzurro, così che la tinta giallastra viene mascherata, e la cosa sembra più bianca di quanto non sia in realtà. Un altro esempio dell'uso dei fluorofori è la colorazione dei fiumi. In questo modo è possibile identificare le correnti sottomarine, i letti dei fiumi o colorarli di verde, come si fa il giorno di San Patrizio.“I fluorofori aiutano anche a identificare le sostanze nocive nell'acqua: mercurio, cadmio, zinco. Queste tecnologie esistono. Il rilevamento richiede una piccola lampada ultravioletta portatile (rilevatore di valuta), un sensore di strisce di carta e una stanza buia dove può essere elaborato. I fluorofori sono efficaci anche nell’analisi espressa del suolo, delle acque sotterranee e delle acque reflue per scopi domestici, quando è necessario verificare la presenza di erbicidi, rifiuti artificiali o, ad esempio, tracce di medicinali”, aggiunge Igor Kovalyov.Medicina è un altro campo di applicazione dei fluorofori. Con il loro aiuto è possibile scoprire come un farmaco viene assimilato da determinati organi del corpo umano, quali cambiamenti si verificano negli organi e nei tessuti umani, quanto sono benigni.“Selezionano un certo tipo di molecola organica che brilla e si attaccano a è un frammento che attrae la cellula tumorale. Il paziente riceve una tale sostanza e si accumula nel tumore canceroso. Durante l'intervento chirurgico, in primo luogo, è possibile illuminare i confini chiari del tumore con la luce ultravioletta e, in secondo luogo, bruciare solo le cellule tumorali senza danneggiare le cellule sane vicine. Ciò è dovuto al fatto che sulla molecola del principio attivo è presente un frammento di fluoroforo che consente la generazione di specie reattive dell'ossigeno che uccidono questa cellula. Questa tecnologia viene utilizzata principalmente per trattare le malattie della pelle, poiché la radiazione laser non può penetrare in profondità ", afferma Igor Kovalyov. I fluorofori "comportamentali" servono anche come indicatore della presenza di esplosivi. In questo caso, i recettori dei fluorofori luminosi formano complessi non luminosi con le molecole di esplosivi presenti nell'aria sotto forma di vapore o in soluzione. Più o meno allo stesso modo in cui un cane rileva gli esplosivi con i recettori olfattivi del naso. A contatto con gli esplosivi, il fluoroforo, di regola, si spegne, poiché si verifica un'estinzione della fluorescenza, che viene registrata da un dispositivo speciale. Va notato che il team scientifico di chimici dell'Università Federale degli Urali e dell'Istituto di La sintesi organica della filiale degli Urali dell'Accademia russa delle scienze lavora da molti anni alla creazione di fluorofori rispettosi dell'ambiente (utilizzando il metodo della "chimica verde", tecnologie senza rifiuti e a basso spreco), economici e semplici per uso medico scopi e questioni di sicurezza.