Проект «Инноваторы» выходит при поддержке ООО «Омсктехуглерод», высокотехнологичного предприятия, имеющего свой научно-технический центр и понимающего важность продвижения молодых ученых, исследователей и разработчиков.
В середине июля стало известно о том, что проект омских ученых-химиков «Красители для флуоресцентной микроскопии на основе арилзамещенных гетероаналогов о-аминофенола» выиграл грант конкурса Российского научного фонда. Обозреватель «Коммерческих Вестей» Анастасия ИЛЬЧЕНКО обратилась к руководителю проекта – доценту кафедры органической и аналитической химии ОмГУ им. Ф.М. Достоевского, кандидату химических наук Антону ШАЦАУСКАСУ и узнала, какие перспективы открывает для медицины данное исследование, и почему в флуоресцентной микроскопии так важен цвет.
– Антон Леонидович, расскажите, как ваша научная группа пришла к изучению красителей для флуоресцентной микроскопии.
– Правительство РФ определило приоритетные направления научных исследований. Среди них – инновационные технологии в медицине, одной из которых является применение красителей для флуоресцентной микроскопии. Такие красители помогают на клеточном уровне изучать развитие различных заболеваний – онкологических, нейродегенеративных, аутоиммунных. На уроках биологии обычно используют светлопольную микроскопию, при которой, если помните, картинка серая и трудно рассмотреть отдельные участки культуры. Флуоресцентная микроскопия помогает подкрасить отдельные клетки и даже субклеточные компоненты. Исследования по изменению их поведения помогают проводить диагностику и изучать вопросы формирования заболеваний. Флуоресцентная микроскопия в тысячу раз более чувствительна, чем обычное подкрашивание, поскольку при ней требуется в тысячу раз меньше вещества для получения контрастного изображения. А чем меньше мы его вводим, тем ниже дополнительное воздействие на культуру.
– Флуоресцентная микроскопия уже применяется в медицине. В чем новаторство вашей разработки?
– Мы создаем для биологов новый инструмент. Изучая флуоресцентную микроскопию, мы прорабатываем теоретическую базу для дальнейших прикладных исследований биологов. У красителей много параметров. Один из них – цвет. Сегодня очень востребованы цвета в красной и инфракрасной областях, поскольку у этого излучения меньше энергии, следовательно, оно оказывает меньше пагубного воздействия на исследуемую культуру. Не секрет ведь, что при облучении ультрафиолетом можно получить ожог. Клеточная культура тоже чувствительна к ожогам, если на нее долго воздействовать излучением высокой энергии, а ультрафиолетовое и синее считаются именно такими. У красного и инфракрасного оно в два раза ниже. Плюс этот вид излучения обладает способностью хорошо проникать через дерму. Проблема в том, что красных и инфракрасных красителей мало. Модификации, приводящие к смещению в красную и инфракрасную область, пагубно влияют на квантовый выход. Это вызвано структурными особенностями красителей.
– Что, кроме цвета, вы планируете усовершенствовать?
– Биологи перед нами ставят несколько задач. Во-первых, смещение испускаемого света в красную и инфракрасную область. Уже добились желтого, идем дальше. Во-вторых, подвесить на красители таргетные группы и научить цепляться к биологическим структурам. Речь идет о функционале, направляющем краситель в определенный участок исследуемого объекта. Задача ведь не просто покрасить клетку, а в определенных местах. Делаем из красителей метки. По изменению их положения оцениваем движение белка. Этой работой мы занимаемся совместно с коллегами из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (Пущино) – выпускниками ОмГУ им. Достоевского, которые из химиков переквалифицировались в биологи. Это не первая наша коллаборация. Отправляем им материалы на биологические исследования.
– О каких таргетных группах идет речь?
– Внутри клетки есть ряд органелл, которые являются ключевыми для понимания того, как развиваются заболевания. Это лизосомы – органеллы, ответственные за переработку веществ, поступающих в клетку, по сути, ее «пищеварительная система», и митохондрии – органеллы, ответственные за выработку энергии. Есть и другие, но мы займемся этими. Кроме того, с моим аспирантом Сергеем КИРНОСОВЫМ отрабатываем краситель, который помимо прочего меняет окраску при изменении условий окружающей среды, например, при увеличении количества воды.
– Это ваш второй грант на данную тему?
– У меня – второй, но наша научная группа работает в этом направлении уже много лет. Ее возглавляет мой научный руководитель доктор химических наук Александр Семенович ФИСЮК. Мы вместе работаем уже 13 лет. Сейчас он уезжает в другой регион, где продолжит заниматься научной деятельностью. Сначала группа работала над проектами по синтезу органических соединений, которые поддерживал Российский научный фонд. Потом был проект по флуоресцентным красителям, он закончился в декабре. Сейчас мы занимаемся третьим большим проектом по данной теме. Параллельно кандидат химических наук Анастасия Сергеевна КОСТЮЧЕНКО завершила пятилетний проект по фотохимии. Мы не сосредоточены только на флуоресцентных красителях, это одни из соединений, которые мы анализируем.
– Кто входит в научную группу, работающую над грантом?
– Три кандидата наук – я, доцент кафедры органической и аналитической химии Омского государственного университета им. Ф.М. Достоевского Владислав Юрьевич ШУВАЛОВ, кандидат биологических наук из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (Пущино) Виктория Сергеевна ШУБИНА, аспирант, соискатель, два магистранта и аналитик из ОмГТУ.
– Грант одобрили пару дней назад. Уже знаете, чем займетесь в первую очередь?
– Естественно! Когда заявка подается, уже есть научный задел. Мы подавали ее в феврале и, конечно, все это время не сидели без дела.
– Каков объем гранта?
– Научный грант для коллектива из 8 человек составил 6 млн рублей в год. Он рассчитан на три года. Предусмотрены разные статьи расходов. Кроме оплаты труда, направим средства на расходы организации, закупку оборудования. На средства гранта нельзя сделать ремонт в лаборатории, но можно купить оборудование. Мы, скорее всего, приобретем лабораторную мебель и ротационный испаритель, который стоит около полумиллиона рублей. Это база. На серьезное оборудование требуются миллионы, купить его можно только на мега-гранты, инфраструктурные проекты. Будем над этим работать.
– Расскажите о себе.
– Я окончил химический факультет ОмГУ им. Достоевского, учился в аспирантуре в ОмГТУ, где как раз была открыта лаборатория органического синтеза. И на данный момент работаю сразу в двух вузах. В школе, где учился, преподавателем физики была Мария Геннадьевна ПОТУДАНСКАЯ – декан физического факультета ОмГУ, поэтому у меня базовая физика была очень хорошей.
– Почему же тогда продолжили изучать химию?
– Физику в моем классе понимали около 60% учеников, многие поступили на инженерные специальности, а химию хорошо знало всего два – три человека. Я изучал ее дополнительно на курсах в ОмГУ. Мне эта наука была по душе. Знание химии дает чувство, что ты особенный, что очень важно для подростка.
– Сколько времени у вас занимает научная работа?
– По-разному. Сейчас я в отпуске, но нахожусь в лаборатории, Владислав Юрьевич тоже в отпуске и тоже здесь. Магистрант Алина ПЕТРОВА на каникулах и тоже в лаборатории. Официально преподаватель должен находиться в университете в период занятий, остальное время – на его усмотрение. Кто хочет, идет в лабораторию, у кого нет желания – уходит. Подсчитывать, сколько часов я занимаюсь исследованиями, не хочу, боюсь узнать эту цифру (смеется).
– Как отдыхаете от науки?
– Хожу в тренажерный зал, чтобы поддерживать себя в форме. Занимался английским, но в какой-то момент понял, что достиг уровня, когда нужно погружение в языковую среду, чтобы продвигаться вперед. Поэтому пока поставил обучение на паузу. У человека должно быть два хобби – одно для ума, другое для тела. Так сложилось, что моим любимым занятием является работа. Мне повезло – я реально люблю то, что делаю.
Биография
Антон Леонидович ШАЦАУСКАС
Доцент кафедры органической и аналитической химии ОмГУ им. Ф.М. Достоевского, кандидат химических наук
Антон Леонидович ШАЦАУСКАС родился 18 сентября 1992 года в Омске. В 2009 году окончил гимназию №123. В 2014 году получил диплом ОмГУ им. Ф.М. Достоевского и поступил в аспирантуру ОмГТУ. В 2019 году в 26 лет защитил кандидатскую диссертацию. С 2014 года работает в ОмГУ, сначала учебным мастером, затем старшим преподавателем. С 2019 преподает в ОмГТУ.
Женат, двое детей.
Фото © из архива Антона ШАЦАУСКАСА
