Em hospitais, os médicos costumam aconselhar os pacientes a tomar suplementos de cálcio. Mas o cálcio entra nas células que precisam dele? Até recentemente, tem sido difícil dizer.

Mas agora, O grupo de pesquisa do Prof. Dong Wenfei do Instituto de Engenharia Biomédica e Tecnologia de Suzhou (SIBET) desenvolveu um novo tipo de ponto de carbono fluorescente que pode detectar efetivamente os níveis de cálcio nas células.

O cálcio é essencial para a vida. Os íons de cálcio regulam uma variedade de funções celulares importantes, como diferenciação, proliferação, crescimento e transcrição de genes.

Além disso, estudos relataram que o estado de cálcio nas células cancerosas está associado à tumorigênese, metástase e angiogênese. Outros estudos também mostraram que mudanças anormais no Ca intracelular ²⁺ concentração estão associadas à ocorrência e ao desenvolvimento da doença de Parkinson, Doença de Huntington e doença de Alzheimer. Assim, a detecção dos níveis de cálcio intracelular é muito importante.

Os métodos convencionais para detecção de íons de cálcio, como espectroscopia de absorção atômica (AAS) e ressonância magnética nuclear (NMR), requerem equipamentos caros e preparação de amostra tediosa, limitando suas aplicações na detecção intracelular. Portanto, desenvolvimento acessível, eficiente, técnicas sensíveis e simples para detectar Ca ²⁺ íons nas células é uma prioridade. Felizmente, a detecção de fluorescência atende a esses requisitos.

Como uma nova sonda fluorescente, pontos de carbono (CDs) têm sido amplamente usados ​​na detecção de íons e pequenas moléculas devido ao seu desempenho extraordinário, que inclui solubilidade em água, excelente estabilidade, não toxicidade, fluorescência ajustável e alto rendimento quântico.

Neste estudo, os pesquisadores usaram uma abordagem inovadora para preparar CDs funcionais. Eles primeiro sintetizaram os CDs de ácido cítrico e etilenodiamina usando um método hidrotérmico. Em seguida, eles modificaram a superfície dos CDs com EGTA, reaquecendo a solução.

Este é um método de preparação química simples e conveniente, em comparação com o procedimento tradicional de reticulação, porque todas as reações são realizadas na mesma autoclave. Os CDs modificados por EGTA são o produto final; nenhuma purificação secundária e separação são necessárias.

Este trabalho intitulado "Preparação Hidrotérmica de Dois Passos de Pontos de Carbono para Detecção de Íons de Cálcio" foi publicado em Materiais e interface aplicados da ACS.

Os CDs exibem fluorescência azul brilhante. Conforme a concentração de cálcio aumenta, a intensidade da fluorescência cai drasticamente.

Experimentos celulares mostram que os CDs não são tóxicos e têm boa biocompatibilidade, sugerindo que eles podem ser uma sonda útil para Ca intracelular ²⁺ detecção.

No futuro, os pesquisadores esperam desenvolver pontos fluorescentes de carbono na banda do infravermelho próximo com forte penetração. A distribuição dos íons de cálcio nos órgãos internos poderia então ser detectada de forma não destrutiva.