p Uma estratégia para produzir nanopartículas altamente fluorescentes por meio de um projeto molecular cuidadoso de polímeros conjugados foi desenvolvida por pesquisadores da KAUST. Essas minúsculas partículas baseadas em polímeros podem oferecer alternativas aos corantes orgânicos convencionais e aos pontos quânticos semicondutores inorgânicos como marcadores fluorescentes para imagens médicas. p Nanopartículas derivadas de polímero conjugado, chamado Pdots, são esperados para transformar várias áreas, incluindo optoeletrônica, bioimagem, bio-sensoriamento e nanomedicina, devido à sua intensa fluorescência, alta estabilidade sob exposição à luz e baixa citotoxicidade. Suas propriedades espectroscópicas são ajustáveis ​​ajustando as estruturas do polímero. Isso torna essencial considerar seu design no nível molecular.

p As aplicações de bioimagem requerem nanopartículas pequenas o suficiente para serem eliminadas do corpo e emitem luz fortemente na faixa do vermelho distante ao infravermelho próximo. Contudo, design e fabricação atuais de Pdots têm se baseado principalmente em abordagens empíricas, dificultando as tentativas de fabricar essas nanopartículas ultra-pequenas.

p Para enfrentar este desafio, O Dr. Hubert Piwoski e o Professor Associado Satoshi Habuchi criaram um método sistemático que aprimora o desempenho dos Pdots. Habuchi explicou que sua equipe tinha como objetivo criar Pdots de tamanho menor e fluorescência mais brilhante usando polímeros conjugados, cuja espinha dorsal de ligações únicas e múltiplas alternadas permite que os chamados elétrons π se movam livremente por toda a estrutura.

p Pela primeira vez, os pesquisadores optaram por torcida, em vez de planar, polímeros conjugados como blocos de construção para gerar seus Pdots. Os Pdots existentes geralmente exibem menor intensidade de fluorescência do que seus precursores como resultado de complexas interações fotofísicas entre cadeias e intracadeias dentro das partículas.

p De acordo com Habuchi, este teste foi um tiro no escuro - sua equipe iniciou o projeto sem realmente saber o que aconteceria - mas eles ainda estavam surpresos com os comportamentos de fluorescência desses Pdots em comparação com seus análogos investigados anteriormente.

p Os resultados preliminares sugerem que as nanopartículas recentemente sintetizadas foram os menores e mais brilhantes Pdots relatados até o momento. "Portanto, hipotetizamos que a forma torcida das moléculas é responsável pela fluorescência muito brilhante devido à supressão das interações π-π dentro das partículas, "explicou Habuchi.

p Os pesquisadores validaram suas hipóteses por meio de caracterizações fotofísicas e estruturais abrangentes. "Esse foi o momento mais emocionante do nosso projeto, "acrescentou Habuchi, observando que esta demonstração abriu uma nova porta para a previsão correta das propriedades de fluorescência de Pdots.

p "Agora estamos tentando introduzir grupos funcionais nesses Pdots para bioconjugação, "Habuchi continuou. A equipe também está projetando e fabricando nanopartículas emissoras de infravermelho próximo.