p Um estudo recente, publicado em Materiais avançados , mostra que os vírus nativos podem ser empregados como um andaime para imobilizar moléculas fotoativas para potencialmente oxidar poluentes orgânicos presentes em águas residuais, sob irradiação de luz visível p Uma equipe de pesquisa da Aalto University desenvolveu uma nova estratégia para criar materiais baseados em vírus para catálise. O projeto, que se enquadra nas ações Marie Skłodowska-Curie do Horizonte 2020, visa preparar o caminho para a aplicação de materiais biohíbridos opticamente ativos - uma combinação de biomoléculas e metades sintéticas - em tópicos que vão desde nanomedicina até síntese orgânica verde ou ciências ambientais.

p "Nosso primeiro desafio foi selecionar o fotossensibilizador certo, "diz Eduardo Anaya, pesquisador de pós-doutorado na Aalto University, “Decidimos empregar ftalocianinas, um derivado sintético da hematoporfirina (o corante responsável pela cor do sangue), devido às suas excelentes propriedades como um gerador de espécies reativas de oxigênio. Contudo, o uso desse tipo de corante em meio aquoso apresenta diversos desafios que afetam seu desempenho. Portanto, foi necessário um projeto cuidadoso para manter suas propriedades ».

p Em colaboração com o grupo de pesquisa do Professor Tomas Torres da Universidad Autonoma de Madrid, um novo derivado de ftalocianina foi sintetizado, resultando em uma molécula com propriedades resilientes em diferentes meios de força iônica. O design garantiu a fotoatividade do corante mesmo em meio aquoso.

p “Um dos focos do nosso grupo de pesquisa está no projeto de novos conjuntos de proteínas e sua aplicação potencial como novos materiais 'acrescenta o professor Mauri Kostiainen, líder do grupo Biohybrid Materials. "Nossa abordagem é baseada em interações supramoleculares, como ligação eletrostática, Neste projeto, decidimos combinar o corante carregado positivamente com um vírus do mosaico do tabaco com carga negativa (um vírus semelhante a uma haste de 300 nm), resultando em um material fibroso fotoativo. Essa abordagem levou a threads altamente ordenados, que foram completamente caracterizados por espalhamento de raios-X e várias técnicas de microscopia no Centro de Nanomicroscopia em Aalto, "Kostiainen diz.

p Além da caracterização estrutural, Anaya ressalta que a característica mais importante é que o corante permanece ativo apesar de estar imobilizado nas fibras. “Podemos fixar o local de reação em um suporte sólido e passar a solução que desejamos reagir através dele, sendo a luz visível o único "combustível" que usamos para que isso aconteça. Isso nos permite criar uma configuração de fluxo contínuo que permite a ampliação do processo de oxidação, "conclui.

p A equipe de pesquisa projetou um dispositivo de prova de conceito em que imobiliza as fibras dentro de um capilar de vidro; um fluxo de entrada foi oxidado em vários ciclos. A resiliência das fibras foi avaliada, concluindo que tanto a estabilidade estrutural quanto a fotoatividade permanecem constantes ao longo do tempo. Uma vantagem adicional é que uma vez que o processo de oxidação for concluído, um pulso de luz pode desmontar as fibras, tornando-os fáceis de descartar. A abordagem relatada representa o primeiro passo para o uso de biohíbridos em reações de fluxo contínuo, que representam uma abordagem amiga do ambiente para este tipo de processo industrial.