p Cientistas da Trinity criaram um conjunto de novos sensores biológicos por meio da reengenharia química de pigmentos para agirem como minúsculas armadilhas de moscas de Vênus. p Os sensores são capazes de detectar e capturar moléculas específicas, como poluentes, e em breve terá uma série de importantes fatores ambientais, aplicações médicas e de segurança.

p Porfirinas, uma classe única de pigmentos intensamente coloridos - também conhecidos como os "pigmentos da vida" - fornecem a chave para essa inovação revolucionária.

p A palavra porfirina é derivada da palavra grega porphura, significando roxo, e o primeiro capítulo detalhando a história médico-química das porfirinas remonta aos dias de Heródoto (cerca de 484 a 425 aC).

p Esta história tem progredido desde então e está no cerne do trabalho do professor Mathias O. Senge na Trinity.

p Em organismos vivos, porfirinas desempenham um papel importante no metabolismo, com os exemplos mais proeminentes sendo heme (o pigmento dos glóbulos vermelhos responsável pelo transporte de oxigênio) e clorofila (o pigmento da planta verde responsável por captar a luz e conduzir a fotossíntese).

p Na natureza, as versões ativas dessas moléculas contêm uma variedade de metais em seu núcleo, o que dá origem a um conjunto de propriedades únicas.

p Os pesquisadores da Trinity, sob a supervisão do Professor Mathias O. Senge, Cadeira de Química Orgânica, escolheu uma abordagem disruptiva de explorar a versão sem metal das porfirinas. Seu trabalho criou uma gama inteiramente nova de receptores moleculares.

p Forçando as moléculas de porfirina a virar do avesso, em forma de sela, eles foram capazes de explorar o núcleo antes inacessível do sistema.

p Então, ao introduzir grupos funcionais perto do centro ativo, eles foram capazes de capturar pequenas moléculas - como poluentes farmacêuticos ou agrícolas, por exemplo, pirofosfatos e sulfatos - e então mantê-los na cavidade semelhante a um receptor.

p As porfirinas são compostos com cores intensas, portanto, quando uma molécula alvo é capturada, isso resulta na mudança drástica da cor. Isso destaca o valor das porfirinas como biossensores, pois fica claro quando elas capturaram seus alvos com sucesso.

p Karolis Norvaiša, um Ph.D. financiado pelo Irish Research Council. Pesquisador da Trinity, e primeiro autor do estudo, disse:"Esses sensores são como armadilhas para moscas de Vênus. Se você dobrar as moléculas para fora da forma, eles se assemelham às folhas de abertura de uma armadilha de Vênus e, se você olhar para dentro, existem fios de cabelo curtos e duros que atuam como gatilhos. Quando alguma coisa interage com esses fios de cabelo, os dois lóbulos das folhas se fecham. "

p Os grupos periféricos da porfirina, então, mantêm seletivamente moléculas alvo adequadas no lugar dentro de seu núcleo, criando um bolso de ligação funcional e seletiva, exatamente da mesma maneira que as projeções em forma de dedo das armadilhas de moscas de Vênus mantêm insetos-alvo infelizes dentro de si.

p A descoberta foi publicada recentemente em Angewandte Chemie International Edition .

p O trabalho destaca o início de um projeto H2020 FET-OPEN em toda a UE chamado INITIO, que visa detectar e remover poluentes. O trabalho foi possível graças a um financiamento inicial da Science Foundation Ireland e a um prêmio de professor convidado August-Wilhelm Scheer para o Professor Senge na Universidade Técnica de Munique.

p O professor Senge acrescentou:"Compreender as interações do núcleo da porfirina é um marco importante para os catalisadores artificiais do tipo enzima à base de porfirina. Devagar, mas com certeza, chegaremos ao ponto em que podemos perceber e utilizar todo o potencial das interfaces porfirina-substrato para remover poluentes, monitorar o estado do meio ambiente, processar ameaças de segurança, e fornecer diagnósticos médicos. "