États de l'Université fédérale de l'Oural où les fluorophores sont utilisés

Les fluorophores (substances qui brillent sous l’influence des radiations) sont désormais utilisés dans divers domaines – du blanchiment des chemises à la brûlure des tumeurs. Les fluorophores (substances qui brillent lorsqu'elles sont exposées à un rayonnement) sont aujourd'hui utilisés dans un large éventail d'applications, allant du ménage au médical en passant par l'électronique et la sécurité. « Il existe différentes manières d'exciter la luminescence : triboluminescence, chimioluminescence, électroluminescence et autres. Ces méthodes dépendent de ce qui affecte les molécules et de la manière dont l’énergie du rayonnement est libérée. Par exemple, les champignons, le plancton et les insectes sont tous fluorescents. Ainsi, chez les lucioles, la lueur résulte d'une réaction chimique », explique Igor Kovalev, chercheur principal au Laboratoire des matériaux avancés, des méthodes vertes et des biotechnologies de l'UrFU. Un exemple frappant d'utilisation de la fluorescence dans la vie quotidienne est de donner des vêtements une couleur blanche. A cet effet, des azurants optiques sont ajoutés à la poudre. Ce sont des colorants synthétiques qui se déposent sur le tissu et qui, à la lumière du soleil, deviennent fluorescents en bleu clair, de sorte que la teinte jaunâtre est masquée et que la chose semble plus blanche qu'elle ne l'est réellement. Un autre exemple d'utilisation des fluorophores est la coloration des rivières. De cette manière, il est possible d'identifier les courants sous-marins, les lits des rivières ou de les colorer en vert, comme cela se fait le jour de la Saint-Patrick. « Les fluorophores aident également à identifier les substances nocives dans l'eau – mercure, cadmium, zinc. Ces technologies existent. La détection nécessite une petite lampe ultraviolette portable (détecteur de devises), un capteur à bande de papier et une pièce sombre où celle-ci peut être traitée. Les fluorophores sont également efficaces pour l'analyse express des sols, des eaux souterraines et des eaux usées à usage domestique, lorsqu'il est nécessaire de vérifier la présence d'herbicides, de déchets artificiels ou, par exemple, de traces de médicaments », ajoute Igor Kovalyov.Médecine est un autre domaine d’application des fluorophores. Avec leur aide, il est possible de retracer comment un médicament est assimilé par certains organes du corps humain, quels changements se produisent dans les organes et tissus humains, à quel point ils sont bénins. « Ils sélectionnent un certain type de molécule organique qui brille et s'y attachent. c'est un fragment attractif pour la cellule cancéreuse. Le patient reçoit une telle substance et celle-ci s'accumule dans la tumeur cancéreuse. Pendant l'intervention chirurgicale, d'une part, il est possible d'éclairer les limites claires de la tumeur avec de la lumière ultraviolette et, d'autre part, de brûler uniquement les cellules cancéreuses sans endommager les cellules saines situées à proximité. Cela est dû au fait qu’il existe un fragment de fluorophore sur la molécule du principe actif, permettant la génération d’espèces réactives de l’oxygène, qui tuent cette cellule. Cette technologie est principalement utilisée pour traiter les maladies de la peau, car le rayonnement laser ne peut pas pénétrer profondément », explique Igor Kovalyov. Le « comportement » des fluorophores sert également d'indicateur de la présence d'explosifs. Dans ce cas, les récepteurs des fluorophores brillants forment des complexes non lumineux avec les molécules d'explosifs présentes dans l'air sous forme de vapeur ou en solution. De la même manière qu'un chien détecte les explosifs avec les récepteurs olfactifs de son nez. Au contact d'explosifs, le fluorophore s'éteint généralement car la fluorescence s'éteint, ce qui est enregistré par un appareil spécial. Il convient de noter que l'équipe scientifique de chimistes de l'Université fédérale de l'Oural et de l'Institut de La synthèse organique de la branche de l'Oural de l'Académie des sciences de Russie travaille depuis de nombreuses années à la création de fluorophores respectueux de l'environnement (en utilisant la méthode de la « chimie verte », des technologies sans déchets et à faibles déchets), peu coûteux et simples à des fins médicales. objectifs et problèmes de sécurité.