p O grafeno e seu irmãozinho de tamanho nanométrico, nanographene, são bem conhecidos por suas notáveis ​​propriedades fotoeletrônicas. Contudo, aplicações biomédicas são dificultadas pela insolubilidade dos materiais, especialmente na água. Uma equipe japonesa de cientistas introduziu agora o "nanografeno empenado" "que é solúvel em uma ampla gama de solventes, enquanto mantém suas propriedades fotofísicas. Em sua publicação em Angewandte Chemie , os autores também enfatizam seu potencial fotodinâmico para matar células seletivamente após a irradiação. p Nanographene tem a estrutura hexagonal de carbono do grafeno, mas consiste em apenas alguns anéis de carbono com propriedades eletrônicas ajustáveis. Um dos grandes problemas que dificultam a aplicação generalizada em dispositivos optoeletrônicos ou biomedicina é sua insolubilidade. Portanto, para suprimir o empilhamento e agregação, um novo tipo de nanografeno com uma estrutura dobrada foi sintetizado, o chamado nanographene empenado. Kenichiro Itami na Universidade de Nagoya, Japão, e seus colegas descobriram agora uma maneira de fornecer o nanographene empenado ainda mais para obter um totalmente solúvel, produto anfifílico. A nova estrutura era biocompatível, mas, após a irradiação, matou sua célula hospedeira. Este comportamento de fotossensibilização eficaz pode inspirar pesquisas futuras na terapia fotodinâmica do câncer, os autores acreditam.

p A baixa solubilidade de materiais semelhantes ao grafeno tem sido considerada problemática desde a descoberta do grafeno como uma modificação intrigante de carbono de uma camada em 2004. Para melhorar a solubilidade, Itami e seus colegas desenvolveram moléculas de nanógrafo deformadas com substituintes químicos na borda externa da estrutura aromática. Os substituintes foram introduzidos pela estratégia relativamente simples e poderosa de borilação. Uma vez que a molécula é borilada, o substituinte de boro pode ser substituído por outros substituintes, nesse caso, por uma molécula aromática contendo cadeias de tetra (etilenoglicol) altamente solúveis (TEG). Aplicando esta estratégia de substituição-substituição duas vezes, os cientistas realizaram a síntese de uma distorção, ou seja, dobrado, molécula de nanographene que era estável em uma ampla gama de solventes, incluindo água. Empolgado com um laser, exibiu fluorescência verde.

p Esta fluorescência aponta para aplicações em biologia, por exemplo, como um corante em bioimagem. Uma nova aplicação veio bastante inesperada, os cientistas relataram. Sob excitação, a molécula, que de outra forma não era prejudicial para as células, matou a população de células da linha celular HeLa humana em quase 100 por cento. Os autores propuseram:"Embora o mecanismo não seja claro, a eficiência relativamente alta da geração de oxigênio singlete do [nanographene empenado solúvel] pode contribuir para a morte de células HeLa. " um mecanismo semelhante à sensibilização por corante e produção de espécies reativas de oxigênio pode ser assumido.

p Esses nanographenes de segunda geração combinam as notáveis ​​propriedades optoeletrônicas do grafeno com biocompatibilidade. Eles podem muito bem desempenhar um papel futuro na bioimagem, Terapia fotodinâmica, e aplicações semelhantes.