Os cientistas da Trinity se inspiraram na natureza para criar géis luminescentes e auto-regenerativos com um conjunto de aplicações potenciais que vão desde a falsificação de notas bancárias até biossensores e imagens de última geração.
Fundamentalmente, os cientistas conseguiram introduzir guanosina (uma molécula que desempenha muitos papéis metabólicos importantes em nossas células) nesses géis e adicionar outras moléculas que podem fazer coisas interessantes do ponto de vista dos materiais e das ciências biológicas. Uma dessas adições a esses géis são os íons lantanídeos, que possuem propriedades únicas, incluindo luminescência, magnetismo e a capacidade de acelerar reações específicas. O estudo foi publicado na recente edição da revista Cell Press Chem .

Os géis de guanosina exibem quiralidade (helicidade para a esquerda neste caso) e os cientistas se concentraram em transferir essa característica para os elementos lantanídeos dos géis, uma vez que esses íons foram adicionados.

Embora isso possa parecer apenas mais um passo simples na receita química, é um salto que abre portas para uma infinidade de novas aplicações, pois significa que esses géis podem sinalizar com precisão intensidades variadas de tudo o que são projetados para detectar.

De uma perspectiva médica, isso pode significar detectar com precisão a presença – e a quantidade – de um biomarcador de interesse, por exemplo. Mas as possibilidades são tão abundantes que a equipe agora deve reservar um tempo para avaliar qual direção seguir em sua pesquisa.

Oxana Kotova, pesquisadora da Trinity's School of Chemistry e AMBER, o SFI Center for Advanced Materials and BioEngineering Research, é a primeira autora do estudo publicado.

Dr. Kotova, que está baseado na Escola de Química, localizada no Trinity Biomedical Sciences Institute (TBSI), disse:"Estamos interessados ​​em desenvolver hidrogéis supramoleculares como este, pois eles abrem muitas portas para novas aplicações em vários campos, desde a biologia Ao transferir a quiralidade para os elementos lantanídeos deste gel, conseguimos modificar a resposta de luminescência quiral deste último, o que pode auxiliar no futuro entendimento das funções biológicas dos lantanídeos recentemente descobertos, bem como ajudar no desenvolvimento de sensores de geração futura e agentes de imagem. Achamos fascinante que tais opções surjam de um novo material que foi criado por inspiração da biologia."

Thorfinnur Gunnlaugsson, Professor de Química na Escola de Química da Trinity e AMBER, e baseado no TBSI, é o autor sênior do artigo de pesquisa. Ele acrescentou:"A ideia que Oxana tinha aqui era usar blocos de construção de DNA bio-inspirados para gerar material macio responsivo luminescente que não apenas é emissivo sob irradiação de luz, mas também auto-regenerativo, o que pode levar a várias aplicações, como como na impressão a tinta responsiva.

"Além disso, o material apresentado neste Chem artigo, dá origem à emissão baseada em quiral por irradiação de luz visível. Isso significa que, usando uma técnica chamada luminescência polarizada circular (CPL), podemos observar a emissão 'destra ou canhota' (por exemplo, a polarizada) do material. O uso desta técnica espectroscópica está rapidamente se tornando aparente e seu uso em pesquisas químicas e biológicas está encontrando seu nicho. Isso tem consequências significativas para as potenciais aplicações de material macio bio-inspirado à base de lantanídeos, como para monitorar processos biológicos, em imagens de células vivas e na entrega de medicamentos, para citar apenas alguns.

"A técnica CPL também é um meio importante de desenvolver tintas de falsificação 'responsivas' para uso na impressão de notas bancárias, etiquetas, etc. Portanto, as oportunidades aqui são vastas para desenvolvimentos futuros e estamos entusiasmados por fazer parte dessa importante descoberta, o que só foi possível com a união de grupos de pesquisa líderes com forte expertise." + Explorar mais

Pesquisadores realizam automontagem e indução quiral orientadas por convidados de gaiolas tetraédricas de lantanídeos fotofuncionais