Ученые обнаружили неожиданные свойства пигмента из Древнего Египта

Краской на его основе покрыт всемирно известный бюст царицы Нефертити.

Ученые выяснили, что вещество, из которого состоит пигмент церулеум, известный еще со времен Древнего Египта, в нанолистах обладает свойством флюорофора, что позволяет использовать его для окрашивания биологических структур во время проведения исследований. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

Церулеум, или египетский синий — один из самых древних известных человеку пигментов. Он вырабатывался еще в Древнем Египте, и краской на его основе покрыт всемирно известный бюст царицы Нефертити. Еще одно его название — александрийская лазурь, которая в течение древнего периода была самой популярной синей краской в бассейне Средиземного моря и по своему значению превосходила остальные синие пигменты — азурит и ляпис-лазурь.

Немецкие ученые из Гёттингенского университета, изучив свойства вещества, из которого состоит пигмент египетского синего — силиката меди и кальция CaCuSi4O10, выяснили, что оно идеально подходит для применения в экспериментах с использованием ближней инфракрасной спектроскопии и микроскопии.

Микроскопия и оптическая визуализация являются важными инструментами в фундаментальных исследованиях и биомедицине. Они используют вещества, которые при возбуждении выделяют свет. Такие вещества, известные как флюорофоры, используются для окрашивания биологических микроструктур в образцах, что позволяет получать четкие изображения с использованием современных микроскопов.

Большинство флюорофоров светятся в диапазоне видимой части спектра, но часто бывает необходимо сделать снимки в ближнем инфракрасном диапазоне с длиной волны более 800 нанометров. Такой свет глубже проникает в ткани и меньше искажает изображение. Оказалось, что сверхтонкие чешуйки египетского синего обладают свойствами флюорофора, способного светиться в ближнем инфракрасном спектре.

Исследователи смогли отделить от силиката кальция и меди чрезвычайно тонкие нанослои толщиной около 1 нанометра, что в 100 000 раз тоньше человеческого волоса.

"Мы показали, что даже самые тонкие нанолисты чрезвычайно стабильны, ярко сияют и не бледнеют, что делает их идеальным материалом для оптических изображений", — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования доктора Себастьяна Крусса (Sebastian Kruss) из Института физической химии при Геттингенском университете.

Ученые проверили свою разработку в экспериментах на животных и растениях. Например, с помощью флюорофора на основе египетского синего они смогли визуализировать механические процессы, происходящие вокруг ядер в клетках ткани плодовой мухи, а также выявить структуру тканей. После того, как наночешуйки египетского синего были интегрированы в растения, зоны концентрации флюорофоров стали видны даже без микроскопа.

"Потенциал использования этого материала в современной микроскопии настолько высок, что мы связываем с ним ожидания новых открытий в биомедицинских исследованиях", — говорит Крусс.