Uma equipe do Departamento de Química estabeleceu uma abordagem para a criação de um material de estrutura metal-orgânico que fornece novas perspectivas para a sensibilização de íons lantanídeos luminescentes no infravermelho próximo, incluindo possibilidades sem precedentes de imagens mais profundas em tecidos para estudos mais abrangentes de sistemas biológicos com luz.

O professor Nathaniel Rosi e sua equipe trabalharam com o professor Stephane Petoud, INSERM Diretor de Pesquisa do Centro de Biofísica Molecular na França e Professor Adjunto do Departamento de Química no papel, "Preparação em uma garrafa de antenas moleculares de longo comprimento de onda em estruturas orgânicas metálicas de lantanídeos para imagens biológicas."

A pesquisa detalha o processo no qual pequenos precursores moleculares são carregados nas cavidades tridimensionais rígidas dentro de estruturas orgânicas metálicas de lantanídeos, onde eles se combinam para formar uma matriz densa de sistemas moleculares estendidos que funcionam como uma "antena" que sensibiliza os cátions lantanídeos com luz de excitação de comprimentos de onda longos. Esses comprimentos de onda longos ativam as propriedades de emissão de infravermelho próximo do lantanídeo, o que pode ajudar a criar imagens de áreas localizadas mais profundamente nos sistemas biológicos.

Rosi também observou que a luminescência dos lantanídeos dura mais do que a radiação de fundo em imagens biológicas padrão, portanto, os pesquisadores terão uma vantagem de tempo ao estudar as amostras de lantanídeos.

"Conseguimos um sistema que é suficientemente brilhante, que podemos ver usando imagens biológicas no infravermelho próximo. Também podemos excitar em comprimentos de onda longos, até 600 nanômetros, o que é muito desejado para não atrapalhar os sistemas biológicos ”, disse Rosi.

O artigo publicado em abril no Jornal da American Chemical Society .

Rosi disse que este novo agente de imagem óptica também ajudará os pesquisadores a detectar um maior número de alvos biológicos em um único experimento do que é possível com os métodos atuais.

"As limitações atuais na imagem permitem detectar apenas 4, talvez 5 moléculas, na melhor das hipóteses, em um único experimento de imagem. E se quiséssemos detectar cinco ou seis, ou 10? Existem 14 elementos lantanídeos na tabela periódica. A maioria deles é muito distinta, afiado, sinais luminescentes. Podemos potencialmente fazer até 10 sondas de imagem ótica com diferentes lantanídeos e ser capazes de detectar todos eles, porque eles não têm sinais sobrepostos. "