Революционната технология може да елиминира лабораторията и лаборанта
Нови флуоресцентни молекули, които променят цвета си под влияние на околната среда, казват веднага има ли ракови клетки в организма. Това са сензорни молекули, които реагират на най-различни външни дразнители - pH на средата, висока концентрация на калий и натрий, вискозитет, температура и на много други фактори. И това не е фантастика - те се създават в лабораторията по молекулни сензори и флуоресцентни молекулни компютри към Катедрата "Органичeн синтез" на Химикотехнологичния и металургичен университет.
"Когато отивате на лекар, обикновено ви пращат на различни изследвания. Нашите молекули могат да ги правят. Нещо повече, те самите калкулират и изследват дали показателите са в норма, или не", обяснява проф. Николай Георгиев, преподавател по органичен синтез, цветни флуоресцентни съединения и високоенергийни материали.
От 2010 г. той се занимава с т.нар. флуоресцентни молекулни компютри. Вместо да се правят многобройни анализи - да се дава кръв, урина или биологични материали по няколко пъти, пътят се съкращава. Една молекула може да направи всички анализи. При това без лаборант и квалифицирана работна ръка. "Нашата роля е всъщност така да програмираме молекулата, че тя да изкара светлинен сигнал, който носи информация за състоянието на пациента . Идеята е да се програмират молекули, които издават тайните чрез светлинни сигнали. Това са флуоресцентни съединения, които имат многоканални сензорни свойства на вход и на изход", обяснява ученият.
Раковите клетки, по чиято диагностика работят в ХТМУ, се характеризират с висока киселинност или ниско pH на средата. Това е първото нещо, което лесно се хваща, казва проф. Георгиев. Второто е високо съдържание на натрий. Освен това раковите клетки са с по-гъста среда, тоест имат по-висок вискозитет.
Фиксидеите са 3-4 молекули да бъдат постоянно в човека. Тогава може да си пуснете програма на телефона и той да ви каже: отидете на лекар, може би имате диабет. Чак след това лекарят може да каже категоричното си мнение. Всъщност умните молекули биха били полезни по време на епидемия, пандемия и биотероризъм, защото сами вършат работата и дават възможност за дистанционен и безопасен контрол от лекарския персонал.
Засега обаче това е на границата с научната фантастика. За да се случи, е необходим мултидисциплинарен екип от химици, микробиолози и лекари, дълги клинични изпитания и, разбира се, сериозно финансиране. А и експертите трябва да си имат пълно доверие и никой да не дърпа чергата към себе си, категоричен е проф. Николай Георгиев. Но е скептичен, че в България това може да се случи скоро.
В ХТМУ вече имат доста флуоресцентни молекулни компютри, но това са фундаментални разработки, които засега са на ниво "чаша". По думите на професора обаче още вдругиден може са бъде факт спестяването на време в лабораторията и автоматизирането на процесите на анализ.
Проф. Георгиев разказва, че с типа молекули, които синтезират в ХТМУ, в Бразилия са разработили пелени с баркод. Той се появява на памперса, и прави анализ на урината когато бебето се напишка. Ако се снима, телефонно приложение казва дали детето е обезводнено или не. За проверка на диабет пък има лещи, които поради контакта с физиологичния разтвор на окото променят цвета си в зависимост от състоянието на пациента.
Благодарение на финансиране, осигурено по проект BG-RRP-2.004-0002-C01 BiOrgaMCT (Биоактивни органични и неорганични авангардни материали и чисти технологии) по Националния план за възстановяване и устойчивост, проф. Георгиев вече има възможност да работи в нова модерна лаборатория на ХТМУ с уникална апаратура на стойност малко над 1 милион лева.
