Muitos produtos farmacêuticos potenciais acabam falhando durante os ensaios clínicos, mas graças a uma nova pesquisa da Universidade de Illinois, moléculas biológicas antes consideradas para o tratamento do câncer estão agora sendo reaproveitadas como semicondutores orgânicos para uso em sensores e transistores químicos.

Os pesquisadores relatam suas descobertas no jornal Nature Communications .

Semicondutores orgânicos são responsáveis ​​por coisas como eletrônicos flexíveis e células solares transparentes, mas os pesquisadores estão trabalhando para expandir seu uso em biomedicina e dispositivos que requerem interação entre moléculas eletricamente ativas e moléculas biológicas.

A professora de engenharia química e biomolecular Ying Diao disse que ficou surpresa quando os dois caminhos de sua pesquisa - desenvolvimento farmacêutico e eletrônica para impressão - se fundiram em seu laboratório com a descoberta de características semelhantes a semicondutores em uma molécula bioativa bem estudada. A molécula, que se insere no DNA para evitar a replicação, já foi explorado como um potencial agente anticâncer.

"Essa convergência das minhas duas áreas de pesquisa foi totalmente inesperada, "Diao disse." Ao examinar essas moléculas farmacêuticas, notamos que suas estruturas moleculares se pareciam muito com os semicondutores orgânicos com os quais estávamos trabalhando no resto do meu grupo. "

Essas moléculas, chamados inibidores da topoisomerase do DNA, são planas e contêm colunas ordenadamente empilhadas de anéis moleculares eletricamente condutores - características que fazem um bom semicondutor. Diferente de um semicondutor típico, essas colunas moleculares estão ligadas entre si por ligações de hidrogênio que podem mover cargas de coluna para coluna, formando pontes que transformam todo o conjunto molecular em um semicondutor - algo raramente visto antes deste estudo, disseram os pesquisadores.

“Essas moléculas podem interagir com material biológico com alta especificidade, tornando-os bons candidatos para uso em biossensores, "Diao disse." Eles também são facilmente imprimíveis, mas exigirão novos solventes porque são quimicamente diferentes de outros semicondutores orgânicos. A infraestrutura de fabricação já está instalada. "

A equipe imprimiu e testou os semicondutores e reconhece que sua eficiência e desempenho precisam ser melhorados. Diao disse que a verdadeira empolgação com esse avanço virá da possibilidade de descobrir moléculas semelhantes.

"Pretendemos fazer parceria com pesquisadores em aprendizado de máquina que podem treinar computadores para identificar as características únicas dessas moléculas, "Diao disse." Eles podem explorar os vastos bancos de dados farmacêuticos disponíveis hoje em busca de moléculas com similares, ou talvez até melhores propriedades semicondutoras. "