p Há muito se sabe que o ouro pode ser usado para fazer coisas com as quais os filósofos nunca sonharam. O Instituto de Física Nuclear da Academia Polonesa de Ciências da Cracóvia confirmou a existência de 'cola de ouro':ligações envolvendo átomos de ouro, capaz de unir anéis de proteína permanentemente. Habilmente usado por uma equipe internacional de cientistas, as ligações tornaram possível construir nanocages moleculares com uma estrutura até agora sem paralelo na natureza ou mesmo na matemática. p O mundo da ciência se interessa por gaiolas moleculares há anos. Não sem razão. Moléculas químicas, incluindo aqueles que, em condições normais, entrariam em reações químicas, podem ser encerrados em seus interiores vazios. As partículas do composto fechado, separados pelas paredes da gaiola do ambiente, não tem nada com que se vincular. Essas gaiolas podem, portanto, ser usadas, por exemplo, para transportar drogas com segurança para uma célula cancerosa, só liberando a droga quando estão dentro dela.

p As gaiolas moleculares são poliedros feitos de "tijolos" menores, geralmente moléculas de proteína. Os tijolos não podem ter qualquer forma. Por exemplo, se quiséssemos construir um poliedro molecular usando apenas objetos com o contorno de um triângulo equilátero, a geometria nos limitaria a apenas três figuras sólidas:um tetraedro, um octaedro ou um icosaedro. Até aqui, não houve outras possibilidades estruturais.

p "Felizmente, O idealismo platônico não é um dogma do mundo físico. Se você aceitar certas imprecisões na figura sólida que está sendo construída, você pode criar estruturas com formas que não são encontradas na natureza, O que mais, com propriedades muito interessantes, "diz o Dr. Tomasz Wrobel do Instituto de Física Nuclear de Cracóvia da Academia Polonesa de Ciências (IFJ PAN).

p O Dr. Wrobel é um dos membros de uma equipe internacional de pesquisadores que recentemente realizou o "impossível":eles construíram uma gaiola de formato semelhante a uma esfera com proteínas de onze paredes. Os principais autores deste sucesso espetacular são cientistas do grupo do Prof. Jonathan Heddle do Centro de Biotecnologia Malopolska da Universidade Jagiellonian em Cracóvia e do Instituto Japonês RIKEN em Wako. O trabalho descrito em Natureza aconteceu com a participação de pesquisadores de universidades de Osaka e Tsukuba (Japão), Durham (Grã-Bretanha), Waterloo (Canadá) e outros centros de pesquisa.

p Cada uma das paredes dos novos nanocages era formada por um anel de proteína do qual onze moléculas de cisteína se projetavam em intervalos regulares. Era para o átomo de enxofre encontrado em cada molécula de cisteína que a 'cola', ou seja, o átomo de ouro, foi planejado para ser anexado. Nas condições apropriadas, ele poderia se ligar a mais um átomo de enxofre, na cisteína de um próximo anel. Desta forma, uma ligação química permanente seria formada entre os dois anéis. Mas seria o átomo de ouro nessas condições realmente capaz de formar uma ligação entre os anéis?

p "No Laboratório de Imagem Espectroscópica do IFJ PAS, usamos a espectroscopia Raman e a espectroscopia de fotoelétrons de raios-X para mostrar que, nas amostras fornecidas a nós com os nanocages de teste, o ouro realmente formou ligações com átomos de enxofre nas cisteínas. Em outras palavras, em uma difícil, medição direta, provamos que realmente existe "cola" de ouro para unir anéis de proteína em gaiolas, "explica o Dr. Wrobel.

p Cada átomo de ouro pode ser tratado como um clipe autônomo que torna possível anexar outro anel. O caminho para o 'impossível' começa quando percebemos que nem sempre precisamos usar todos os clipes! Então, embora todos os anéis dos novos nanocages sejam fisicamente iguais, dependendo de seu lugar na estrutura, eles se conectam com seus vizinhos com um número diferente de átomos de ouro, e, portanto, funcionam como polígonos com diferentes números de vértices. 24 nanocage paredes apresentadas pelos pesquisadores foram mantidas juntas por 120 átomos de ouro. O diâmetro externo das gaiolas era de 22 nanômetros e o diâmetro interno de 16 nm.

p Usar átomos de ouro como aglutinante para nanocages também é importante devido às suas possíveis aplicações. Em estruturas moleculares anteriores, as proteínas foram coladas usando muitas ligações químicas fracas. A complexidade das ligações e sua semelhança com as ligações responsáveis ​​pela existência dos próprios anéis de proteína não permitiam um controle preciso sobre a decomposição das gaiolas. Este não é o caso nas novas estruturas. Por um lado, nanocages ligados a ouro são química e termicamente estáveis ​​(por exemplo, suportam horas de fervura na água). Por outro lado, Contudo, os títulos de ouro são sensíveis ao aumento da acidez. Por seu aumento, o nanocage pode ser decomposto de forma controlada e o conteúdo pode ser liberado para o meio ambiente. Uma vez que a acidez dentro das células é maior do que fora delas, nanocages com ligação de ouro são ideais para aplicações biomédicas.

p A nanocage 'impossível' é a apresentação de uma abordagem qualitativamente nova para a construção de gaiolas moleculares, com átomos de ouro no papel de clipes soltos. A flexibilidade demonstrada dos títulos de ouro possibilitará, no futuro, criar nanocages com tamanhos e recursos ajustados precisamente para necessidades específicas.