Biophotonics NSU
1.05K subscribers
505 photos
47 videos
14 files
179 links
Канал научной лаборатории НГУ о биофотонике.

Пишите @sunmosk
加入频道
Друзья, кто интересуется нейробиологией - я нашёл интересный канал NeuroLife, где можно изучать предмет вместе с Олей. Оля учится в РНИМУ им. Н.И. Пирогова, исследует эпилепсию и на своём канале рассказывает про:

➡️ нейробиологию в целом и simulation neuroscience;
➡️ работу в лаборатории и научные мероприятиях, такие как конференции и стажировки;
➡️ поступление в магистратуру за границей.

Язык канала - английский
Пояснения к предыдущему вопросу. Сопряжённая система в углеродной цепочке возникает только при чередовании двойных и одинарных связей. В арахидоновой кислоте такого чередования нет - все двойные связи разделены не одной, а двумя одинарными. А вот в румениковой и гранатовой кислотах сопряжённые системы есть - на картинке они подсвечены красным. Для примера привожу ещё бета-каротин - в нём целых 11 двойных связей входят в сопряжённую цепь, благодаря чему эта молекула поглощает в видимой области. Именно из-за бета-каротина морковь выглядит оранжевой.

[1] Bizouarn, T. et al. (2019), https://doi.org/10.1007/978-1-4939-9424-3_5

[2] H. Ghomdim Nzali et al (2012), https://dx.doi.org/10.3923/ajb.2012.194.205

[3] Ying Cao et al. (2014), https://doi.org/10.1039/C4RA06293K

#образовательное
Фото пятничного эксперимента. Облучаем образец в кювете. Кто сможет определить длину волны по фото? Предлагайте свои версии в комментариях!

#эксперимент
Хромофор - это часть молекулы, обеспечивающая поглощение света. Пожалуй, самым распространённым хромофором в биологических системах является порфириновое кольцо (приведено на рисунке).

Оно представляет собой гетероциклическую группу с большим количеством сопряженных двойных связей, благодаря чему поглощает свет в видимой области.

Например, комплексы порфирина с двухвалентным железом - основа гемоглобина, обеспечивающего наши ткани кислородом (именно порфириновое кольцо в составе гемоглобина придаёт человеческой крови красный цвет). Комплексы порфирина с магнием - это хлорофилл, без которого был бы невозможен фотосинтез. Комплекс порфирина с никелем — ключевая часть кофермента F430, играющего важную роль в метаболизме метана у бактерий. В общем, все порфиринсодержащие пигменты можно назвать «красками жизни» — они необходимы для существования почти всех организмов.

Подробнее можно почитать в научно-популярной статье тут.

#образовательное
Друзья, как вы заметили, мы редко публикуем новости биофотоники. Всё потому, что для этого есть замечательный канал Biophotonics & Engineering, который как раз посвящён новостям из мира биомедицинской фотоники и инженерии в России и за рубежом. Канал ведут сразу несколько научных групп из всей страны. Ребята публикуют информацию о конференциях по биофотонике, о проводимых семинарах, рассказывают о свежих статьях и новых технологиях. Рекомендуем подписываться, чтобы быть в курсе!
Сегодня пост-загадка. С помощью обычного флуориметра Shimadzu RF-6000 мы измерили излучение образца - раствора молока в воде. При этом длину волны возбуждения выставили на 900 нм, а регистрация излучения проводилась в области от 350 до 700 нм. Присутствовал очень красивый сигнал в видимой области (спектр на картинке). Чтобы доказать, что это не глюк прибора, прикладываем фотографию - кювета действительно светится синим! Вопрос: что это за свечение?
Внимательные читатели могли заметить в прошлом посте, что у хлорофилла одна из связей в кольце одинарная, в отличие от двойной у порфирина. Строго говоря, получается уже не порфириновое кольцо, а другое – оно называется «хлорин». Оказывается, это маленькое изменение в структуре обуславливает большую разницу в спектрах поглощения. У хлорина поглощение в красной области выражено намного сильнее, чем в зелёной – и именно поэтому он выглядит зелёным, в отличие от порфирина, где всё наоборот.

В природе встречаются также порфирины с двумя насыщенными связями – это бактериохлорины, которые обеспечивают поглощение света у фотосинтезирующих бактерий, например, у пурпурных бактерий. На рисунке приведены спектры поглощения модельных молекул – видно, что у бактериохлорина спектр поглощения сдвинут в инфракрасную область.

Кто знает, почему спектры меняются именно так?

Изображения адаптированы с сайта
https://bruckner.research.uconn.edu/porphyrinoid-synthesis/

#образовательное
Друзья, напоминаем: это - канал научной лаборатории в НГУ. Мы занимаемся биофотоникой, любим это дело и размещаем различные материалы, связанные с нашей работой и с областью науки в целом. Навигация по каналу:

#эксперимент - красивые фотографии экспериментов

#фото_недели - специальный тег для недельной подборки фотографий

#наши_установки #нашалаба - информация о наших технических новинках, созданных приборах и их работе

#singlet_oxygen - о наших разработках в области измерения люминесценции синглетного кислорода, а также его генерации

#клетки, #Jurkat - о наших исследованиях с клетками, в том числе с культурой Jurkat

#праздник - фото из лаборатории, когда мы собираемся что-нибудь отмечать 🥳

#люди - у нас в лаборатории есть люди, иногда они попадают на фото 😃

#мероприятия, #конференции - фотографии с научных конференций, семинаров

#юмор - так мы обозначаем научный юмор

#biophotonicat, #котики - специальный юмор с котиками

#публикации - о наших научных публикациях

#образовательное - образовательные материалы
Biophotonics NSU pinned «Друзья, напоминаем: это - канал научной лаборатории в НГУ. Мы занимаемся биофотоникой, любим это дело и размещаем различные материалы, связанные с нашей работой и с областью науки в целом. Навигация по каналу: #эксперимент - красивые фотографии экспериментов…»
Кто понял, тот понял 😎

Всем хорошего настроения и прекрасных выходных!

#юмор
Наша статья опубликована в журнале Materials Today Chemistry (импакт-фактор 7.613).

О чём эта статья - мы уже писали. Если коротко - удалось разработать молекулу, которая под действием красного света выделяет оксид азота NO, а в темноте присоединяет его обратно, работая как буферная система. Благодаря этому можно точно контролировать концентрацию NO с помощью света, что мы и продемонстрировали.

Хотелось бы отметить парочку коротких фактов:

▶️ в идею статьи никто особо не верил, но решили попробовать 😁 В итоге получилась самая рейтинговая статья по импакт-фактору для нашей лаборатории

▶️ сама система обратной связи была реализована студентом 4 курса ФФ НГУ самостоятельно (хотя и под чутким руководством)

▶️ статью несколько раз отклоняли без рецензий, в том числе из менее рейтинговых журналов. Но в этом журнале всё сложилось

▶️ один из авторов нашагал около 20 тысяч шагов, перенося пробирку для дополнительных измерений, о которых попросили рецензенты 🏃‍♂️

#публикации
#зоопарк_одобряет

Точное управление концентрацией оксида азота (NO) в живых системах крайне перспективно для терапии различных заболеваний. Команде из НГУ @biophotonics_nsu удалось разработать молекулу, которая под действием красного света выделяет NO, а в темноте присоединяет его обратно, работая как буферная система. На основе этого эффекта они реализовали систему с обратной связью, которая активно поддерживает заданную концентрацию NO в образце, управляя интенсивностью лазерного излучения.

Пара фактов от авторов:

▶️ сама система обратной связи была реализована студентом 4 курса самостоятельно (хотя и под чутким руководством),

▶️ один из авторов нашагал около 20 тысяч шагов, перенося пробирку для дополнительных измерений, о которых попросили рецензенты 🏃‍♂️

Статья опубликована в журнале Materials Today Chemistry (импакт-фактор 7.613)
На фото - флуоресценция красителя в кювете под действием ультрафиолетового излучения. Облучение ведётся двумя светодиодами (слева и справа) с длиной волны ~340 нм. Можно увидеть угол раствора конуса, по которому расходится излучение от источника.
Гемоглобин – один из самых важных белков в нашем организме: он отвечает за перенос кислорода. При избытке кислорода (в лёгких) гемоглобин присоединяет его и переходит в форму оксигемоглобина, а в тканях отдаёт кислород и переходит в форму дезоксигемоглобина.

Реакционный центр гемоглобина – это порфириновое кольцо, содержащее атом железа. Как мы уже писали, порфирин очень эффективно поглощает видимый свет. Оказывается, наличие/отсутствие кислорода сильно влияет на спектр поглощения! Именно это лежит в основе многих методов биофотоники, которые позволяют с помощью света извлечь информацию о соотношении форм гемоглобина в тканях – начиная от пульсоксиметрии, с которой наверняка все сталкивались во время пандемии Сovid-19, и заканчивая методами оптического мониторинга активации зон мозга.

Красивые картинки гемоглобина взяты из статьи Ahmadi et al (2019),
А спектр - из Википедии.

#образовательное
Команда нашей лаборатории принимает участие в ускорителе А.Старт в технопарке Академгородка. Упаковываем наш измеритель концентрации клеточных культур для запуска на рынок.
Forwarded from CoLab.ws
Исследователи научились контролировать концентрацию оксида азота светом

Оксид азота (NO) — химически очень активная молекула, которая производится в организме человека ферментами и играет сигнальную и регуляторную функции. Из-за небольшого размера она легко проникает внутрь клеток без затрат энергии. Наиболее известная активность оксида азота — контроль за деятельностью сердечно-сосудистой системы: с его помощью происходит расслабление сосудов, снижение давления. Кроме того, NO вовлечен в другие разнообразные процессы: взаимодействие между собой нейронов мозга, цикл роста волос, поддержание иммунного ответа и прочее.

Это вещество также применяют в медицине для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, заживления ран, активации иммунного ответа на инфекцию и при терапии рака. Однако из-за своей активности NO слишком быстро превращается в другие, уже не сигнальные молекулы, и поэтому приходится использовать соединения, которые будут его нарабатывать уже в организме пациента. И здесь возникает другая проблема — контроль за содержанием оксида азота в тканях.

Исследователи из Новосибирского Государственного Университета 🏛 и Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН🏛 синтезировали новое соединение на основе аза-BODIPY (популярного красителя для биологических применений), выделяющее оксид азота под действием ближнего инфракрасного света. Количество NO зависит от интенсивности излучения, что позволяет достаточно точно настраивать его концентрацию. Максимально она может быть вдвое выше концентрации изначально введенного фотодонора, поскольку каждая молекула последнего теоретически выделяет две молекулы оксида. В отсутствие света вещество присоединяет NO обратно, а значит, может работать как своего рода буферная система.

Работа опубликована в журнале 📕Materials Today Chemistry, (IF = 7.61)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/565
#новости
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
В нашей лаборатории появился новый прибор - газовый датчик оксида азота Alphasense NO-B4.
Это электрохимический датчик с отличными характеристиками по чувствительности и селективности. Его использовали в топовых публикациях, например, тут: https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2019.11.030

Для использования датчика мы собрали схему потенциостата, пользуясь данными производителя https://www.alphasense.com/wp-content/uploads/2022/10/AAN_105-03_App-Note_V0.pdf и этой статьёй: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0140349

Кому интересны технические подробности об этой схеме - пишите, расскажем, как сделать это дёшево и сердито. А покупная плата для подключения датчика стоит в 4 раза больше, чем сам датчик 😁
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Друзья, всем привет! Мы разрабатываем новый прибор и будем очень рады мнениям людей, которые работают с культурами клеток. Подробности - в видео.
Если вы или ваши коллеги можете поделиться с нами своим опытом, а в будущем, возможно, поучаствовать в тестировании прибора - пишите в комментарии или напрямую Александру!