Доцент кафедры органической и аналитической химии Антон Шацаускас рассказал о своих научных достижениях и посоветовал выбрать учебу в ОмГУ.

Антон Шацаускас в 2014 году окончил специалитет химического факультета ОмГУ им. Ф.М. Достоевского, в 2019-м защитил диссертацию и стал кандидатом химических наук. Сейчас он доцент кафедры органической и аналитической химии в родном вузе.

Химия – это волшебство!

Судя по тому азарту, с которым он рассказывает о научной работе, о проводимых исследованиях, преподавательской деятельности, своим профессиональным выбором очень доволен. А что молодой ученый посоветует выпускникам школ, которые сегодня стоят перед таким же выбором?

– Абитуриент должен решить две задачи – выбрать направление и вуз, как аlma mater. Химия – это сложный предмет для изучения, но мне он кажется одним из самых волшебных. Манипуляция с материей, превращение одного вещества в другое, эксперименты... И это не абстракция, не воображаемые вещи, во всем есть приложение к реальности. Если человеку это интересно, нужно поступить на химический факультет, выбрать то дело, которое ты любишь.

Если говорить о выборе вуза, то в качестве аргументов в пользу ОмГУ могу сказать, что здесь очень хорошие преподаватели и четко выстроенный учебный процесс. Здесь понятно объясняют сложные вещи. Мне было интересно все пять лет обучения. В ОмГУ сильная научная база, мы публикуемся в топовых научных журналах по органической химии. Заведующий кафедрой Александр Семенович Фисюк приложил много усилий, чтобы в коллективе оставались молодые преподаватели. У нас все актуально, современно. Абитуриентам могу сказать, что, окончив химфак ОмГУ, вы выйдете с актуальными знаниями, которые потом сможете долго применять на практике.

Кроме того, наши выпускники очень хорошо трудоустраиваются, получают высокие зарплаты. Омск – город с развитой нефтехимией, здесь высокий спрос на квалифицированных специалистов. Так что выбор химического факультета ОмГУ – это правильный выбор.

Недавно в рамках конкурса «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Российский научный фонд поддержал проект Антона Шацаускаса «Красители для флуоресцентной микроскопии на основе дибензо[b,h][1,5]нафтиридин-7(12H)-она»

На стыке наук

Мы попросили его рассказать о предмете своих научных исследований.

– На кафедре мы занимаемся органическим синтезом. Наша деятельность находится на стыке двух научных направлений – химии и биологии. Наши колоборанты – выпускники кафедры органической и аналитической химии, ученики завкафедрой Александра Семеновича Фисюка. После окончания специалитета они перепрофилировались в биологов, стали кандидатами биологических наук, работают в институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН, занимаются микроскопическими исследованиями клеточных структур на флуоресцентном микроскопе, и у них был запрос на люминесцентные зонды. Можно сказать, что с этого начиналась наша деятельность в данной области.

Флуоресцентная микроскопия нашла широкое применение у биологов, потому что обладает большей точностью. Использование флуоресцентных красителей повышает чувствительность в тысячу раз по сравнению с обычными классическими красителями. Их внедрение позволяет исследовать клетки на более глубоком уровне. Можно подкрасить всю клетку целиком, отдельную часть ткани или компоненты клеток. Это достигается за счет химической модификации так называемых флуоресцентных зондов.

Изначально мы синтезируем флуорофор, исследуем его, проверяем. Это новое химическое соединение, которое мы сделали в лаборатории. Те соединения, которые обладают хорошими флуоресцентными свойствами, в дальнейшем модифицируем таким образом, чтобы направить их локализацию в биологическом объекте в нужное место. Чтобы покрасить не весь объект целиком, а конкретную его часть. И здесь начинается работа с биологами. Они смотрят на структуру, которую мы синтезировали. Затем делают выводы, где может быть полезна его локализация.

Например, есть современный вид онкологической хирургии, который только набирает обороты. Суть его в том, что в флуоресцентный краситель вводят специальные, так называемые таргетные группы (таргет – цель). Это делается для того, чтобы при введении в организм эти красители накопились в раковой опухоли. Таким образом хирург, подсвечивая лазером при операции, четко видит границу между здоровой тканью и раковой и может удалить раковую весьма точно. Если останется мутантная ткань, то будет рецидив. Удалять здоровую тоже нежелательно, особенно когда оперируется опухоль мозга, потому что любая лишняя ткань, удаленная из мозга, это большие потери для организма пациента.

С помощью этих красителей можно исследовать различные заболевания. Например, развитие болезней Альцгеймера, Паркинсона, наследственные заболевания, различные патологии. Арсенал применения этих флуорофоров огромен, поскольку они позволяют определить дисфункцию клеток, которая приводит к развитию различных заболеваний.

Например, в период пандемии коронавируса ученые института теоретической и экспериментальной биофизики РАН специализировались на исследовании состояния окислительного стресса. Это защитная реакция организма, один из факторов иммунной системы, когда при попадании патогена организм начинает выделять активные формы кислорода, убивая этот патоген. Но иногда иммунная система выходит из-под контроля, в ней нарушаются механизмы выделения активных форм кислорода, и тогда организм начинает травить сам себя. Как раз для этого мы разрабатывали зонды, чтобы наши коллеги исследовали состояния индуцированного окислительного стресса. То есть они влияли на клеточные культуры различными факторами, исследуя, в каких случаях те могут перейти в состояние окислительного стресса. По сути, они исследовали работу иммунного ответа. Чем хороши наши зонды? Они светились синим цветом, а при действии активных форм кислорода, то есть, когда случался иммунный ответ, красители переставали флуоресцировать. Это существенная помощь в исследовании процессов нарушения работы иммунной системы.

Все интересные исследования происходят на стыке наук. Мы синтезируем новые соединения, консультируясь с биологами. Потом они проверяют их работу в клеточных системах. Такой тандем.

Сейчас мы столкнулись с проблемой поставки красителей. Это импортный продукт, цены на который значительно выросли. И теперь перед нами стоит задача разработать новые флуоресцентные красители на основании наших соединений, чтобы биологи смогли восполнить то, что потеряли. Это открывает путь к проведению новых биологических исследований.