Изобретение древних египтян помогает современным молекулярным биологам

Новое исследование, опубликованное в марте в Nature Communications, описывает, как пигмент, известный под названием «египетский синий», может использоваться в биологических исследованиях.

Египетский синий, возможно, самый древний пигмент, который люди научились получать искусственно, а не просто брать из природного источника. Древнейшие его следы в Египте археологи относят к III тысячелетию до нашей эры. Пигмент представляет собой тетрасиликат кальция-меди (CaOCuO(SiO₂)₄). У него имеется природный аналог — минерал купрориваит, но его кристаллы очень маленькие, так что открыт он был лишь в 1938 году. А искусственный пигмент египетские мастера получали, сплавляя кальцит, песок и содержащие медь минералы (азурит или малахит): Cu₂CO₃(OH)₂ + 8SiO₂ + 2CaCO₃ → 2CaCuSi₄O₁₀ + 3CO₂ + H₂O. В течение трех тысячелетий ярко-синий краситель использовался в египетском искусстве. Он был применен при создании бюста Нефертити и некоторых фаюмских портретов. Широко экспортировался он из Египта в страны Средиземноморья. Лишь после распада Римской империи его производство стало падать, и постепенно он оказался забыт. Подробнее об истории египетского синего можно прочитать в очерке Кирилла Власова.

Технология производства пигмента была восстановлена в XIX веке, после того, как его образцы были найдены в Помпеях. В исследованиях 2009 и 2013 годов было описано, что египетский синий флуоресцирует в ближнем инфракрасном диапазоне, а также способен образовывать нанолисты — двумерные слои молекул — при растворении в горячей воде. Два этих свойства делают египетский синий удобным инструментом исследования для биологов, если его нанолисты поместить в живые объекты.

Чтобы доказать эффективность предложенного материала, авторы нынешней работы проделали два эксперимента. Они поместили частицы египетского синего в зародыш мухи дрозофилы, а затем, используя их флуоресценцию, отслеживали перемещения их в ходе развития насекомого. В другом эксперименте частицы были помещены в листья растений. Эта задача считалась более сложной, так как листья сами по себе содержат флуоресцирующие вещества, но египетский синий светился значительно ярче. «Эти крошечные частицы [египетского синего] являются очень полезными светящимися ярлыками в биомедицинских исследованиях», — говорит Себастьян Крусс (Sebastian Kruss) из Геттингенского университета. Пигмент, по его словам, можно использовать для отслеживания деления клеток, развития эмбрионов или опухолей.