Pesquisadores da Universidade de Jyväskylä (Finlândia) e da Universidade de Tampere (Finlândia), juntamente com a BioNavis Ltd (Finlândia), desenvolveram um novo sistema de nanoactuador, onde a conformação da biomolécula pode ser ajustada por campo elétrico e sondada usando propriedades ópticas de nanopartículas de ouro.

Nas últimas décadas, nanoactuadores para detecção ou sondagem de diferentes biomoléculas têm atraído grande interesse, por exemplo, nos campos da biomedicina, indústria alimentar e ambiental. Para fornecer ferramentas mais versáteis para controle molecular ativo em escala nanométrica, pesquisadores da Universidade de Jyväskylä e da Universidade de Tampere desenvolveram um esquema de nanoativador, onde a nanopartícula de ouro (AuNP) amarrada em uma superfície condutora é movida reversivelmente usando campos elétricos, enquanto monitora sua posição opticamente por meio de mudanças em sua ressonância de plasmon. Forças induzidas pelo movimento AuNP na molécula que ancora a nanopartícula, pode ser usado para alterar e estudar sua conformação.

"Estudos relacionados usam interfaces ou materiais orgânicos ou inorgânicos como sondas. Nossa ideia era fundir esses dois domínios para obter o melhor dos dois mundos, "diz o pesquisador de pós-doutorado Kosti Tapio.

Mais possibilidades de estudar moléculas

De acordo com o estudo atual, foi mostrado que AuNPs ancorados através da molécula de DNA em grampo experimentaram discretização adicional em seu movimento devido à abertura e fechamento do laço de cabelo em comparação com o plano, DNA de fita simples.

"Esta descoberta permitirá estudos conformacionais de uma variedade de múltiplas biomoléculas interessantes, ou mesmo vírus, "diz o professor associado Vesa Hytönen do Protein Dynamics Group da Universidade de Tampere.

Além de estudar a estrutura e o comportamento das moléculas, este esquema pode ser estendido para espectroscopias de superfície melhorada como SERS, uma vez que a distância entre a partícula e a superfície condutora e, portanto, a ressonância do plasmon da nanopartícula pode ser reversivelmente ajustada.

"Sistemas de nanopartículas com propriedades ópticas ajustáveis ​​pós-fabricação foram desenvolvidos no passado, mas normalmente os processos de ajuste são irreversíveis. Nossa abordagem oferece mais personalização e possibilidades quando se trata de comprimentos de onda e moléculas de detecção, "afirma o professor associado Jussi Toppari da Universidade de Jyväskylä.

A pesquisa foi financiada pela Academia da Finlândia (OMA - materiais programáveis) e pela Fundação Cultural Finlandesa (Fundo Regional da Finlândia Central). Os autores agradecem à BioNavis Ltd pelo equipamento e especialização essencial na análise SPR.