Quimiluminescência, ou luz química, é o princípio por trás dos bastões luminosos (também conhecidos como bastões de luz) usados ​​em shows de rock e como ferramentas rápidas para pegar quando a eletricidade acaba. Mas também podem ser usados ​​para diagnosticar doenças, identificando concentrações de amostras biológicas. Um novo mecanismo desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Tel Aviv produz um 3, 000 vezes mais brilhante, sonda quimioluminescente resistente à água com aplicação particular no diagnóstico médico e de câncer.

A pesquisa descobriu que ajustar a estrutura eletrônica das sondas atuais melhora sua fluorescência inerente. Isso pode levar à invenção de um novo sistema de componente único com múltiplas aplicações, incluindo a detecção e medição da atividade celular que aponta para certas patologias, como o câncer. O estudo foi publicado recentemente em ACS Central Science .

“A quimioluminescência é considerada um dos métodos mais sensíveis usados ​​em testes de diagnóstico, "disse o Prof. Doron Shabat da Escola de Química do TAU, quem liderou a pesquisa. "Nós desenvolvemos um método para preparar compostos altamente eficientes que emitem luz em contato com uma proteína ou produto químico específico. Esses compostos podem ser usados ​​como sondas moleculares para detectar células cancerosas, entre outras aplicações. "

Corrigindo uma falha

A pesquisa, conduzido em colaboração com o Dr. Christoph Bauer da Universidade de Genebra, repara uma "falha" de perda de energia nas sondas quimioluminescentes atuais. A maioria dos sistemas usa uma mistura de uma molécula emissora que detecta as espécies de interesse, e outros dois ingredientes adicionais - um fluoróforo e uma substância semelhante a sabão chamada surfactante - que amplificam o sinal para níveis detectáveis. Mas a energia é perdida no processo de transferência da molécula emissora para o fluoróforo, e os surfactantes não são biocompatíveis.

"Como químicos sintéticos, sabíamos como vincular estrutura e função, "disse o Prof Shabat." Ao adicionar dois átomos-chave, criamos uma sonda muito mais brilhante do que as atualmente disponíveis no mercado. Além disso, esta molécula particular é adequada para uso direto em células. "

Com base nesta molécula, os pesquisadores desenvolveram sensores para detectar vários produtos químicos biologicamente relevantes. Eles também usaram a molécula quimioluminescente para medir a atividade de várias enzimas e para imagens de células por microscopia.

"Isso nos dá uma nova metodologia poderosa com a qual podemos preparar sensores de quimioluminescência altamente eficientes para a detecção, imagem e análise de várias atividades celulares, "disse o Prof Shabat. Os pesquisadores estão atualmente explorando maneiras de amplificar a quimioluminescência das novas sondas para imagens in vivo.