p Uma chave molecular é uma molécula que pode ser deslocada reversivelmente entre dois ou mais estados estáveis ​​em resposta a estímulos externos, como uma mudança no pH, luz ou corrente elétrica. Essas moléculas são de interesse no campo da nanotecnologia para aplicação em computadores moleculares ou sistemas de liberação de drogas responsivos. Se em um dos dois estados (ligado / desligado) a molécula é fluorescente, os compostos são então chamados de interruptores moleculares fluorescentes, e suas aplicações são ainda mais interessantes no campo das ciências da vida, especialmente se eles podem operar em espaços pequenos. Por exemplo, eles podem ser usados ​​para biossensorio e como sondas de imagem dentro das células. p Cientistas do Instituto de Ciência de Materiais de Barcelona (ICMAB, CSIC) e a Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) desenvolveram um conjunto de interruptores moleculares fluorescentes extremamente estáveis ​​que podem ser controlados eletroquimicamente pela aplicação de um potencial. Isso é possível devido à presença de um ânion ativo redox muito particular - uma molécula carregada negativamente, que oxida e reduz muito rápido. Nesse caso, o ânion é o chamado ânion COSAN (seu nome completo é cobaltabisdicarbollide, e fórmula química [3, 3'-Co (C ₂ B ₉ H ₁₁ ) ₂ ] ^- ), um complexo baseado em cluster de boro com um centro Co (III), que tem a propriedade incomum de se automontar em vesículas e micelas.

p Esses sistemas são os primeiros exemplos de interruptores moleculares fluorescentes controlados por redox inteligentes obtidos a partir de compostos baseados em aglomerados de boro. Devido à presença da COSAN, eles são extremamente estáveis, solúvel em um grande número de solventes orgânicos, e mostram uma grande modulação de fluorescência reversível. Adicionalmente, essas moléculas podem formar géis com nanoestruturas 1D por automontagem, que pode preservar em alguns casos o comportamento luminescente.

p Este trabalho de pesquisa é o resultado de uma colaboração entre o Dr. Rosario Núñez do Laboratório de Materiais Inorgânicos e Catálise (LMI) do ICMAB-CSIC e o Dr. Jordi Hernando do Grupo de Eletroquímica, Fotoquímica e Reatividade Orgânica (GEFRO) no Departamento de Química da UAB. A experiência do grupo LMI no ICMAB na área de química, eletroquímica e fotoluminescência de materiais à base de aglomerados de boro, e a experiência do grupo GEFRO na UAB no estudo das propriedades luminescentes e eletroquímicas de corantes fluorescentes, como derivados de perileno, reuniram-se em uma sinergia muito positiva que permitiu unir as particularidades de ambas as áreas de pesquisa para produzir essas novas moléculas inteligentes com excelente comportamento eletro-óptico.

p “Devido à presença da COSAN, as propriedades desses compostos demonstram inequivocamente sua capacidade de se comportar como interruptores fluorescentes induzidos por redox, que poderia ser útil para o projeto de memórias moleculares e dispositivos de processamento de informação, biossensor e sondas de imagem, ou telas eletrofluorocrômicas, "diz Rosario Núñez, pesquisadora do ICMAB.

p "Além disso, esses sistemas superam o desempenho dos sistemas anteriores baseados em conjugados de perilendiimidas com outras unidades redox baseadas em metal, como o ferroceno; por um lado, eles exibem uma modulação de fluorescência reversível maior com degradação mínima, enquanto sua solubilidade em meios polares é dramaticamente aumentada, um requisito essencial para futuras aplicações em sistemas biológicos, "explica Jordi Hernando, pesquisadora da UAB.