p Um polímero projetado para produzir luz que penetra em ambientes escuros se mostrou promissor em testes de bioimagem, onde ele pode detectar partículas nanométricas sob a superfície de modelos de tecido realistas. p Estudos recentes demonstraram que sondas fluorescentes - materiais emissores de luz que se fixam em alvos minúsculos, como células - são particularmente úteis para bioimagem quando irradiam na região infravermelha de ondas curtas (SWIR) do espectro óptico. Como esse tipo de luz fluorescente penetra mais profundamente em objetos biológicos sem ser absorvida ou espalhada, As sondas SWIR podem ser localizadas mais profundamente no tecido do que os emissores convencionais. Esses recursos permitiram que as sondas SWIR capturassem imagens de alta resolução de estruturas localizadas nas profundezas do corpo, como tecido cerebral, sem os perigos dos raios-X.

p Satoshi Habuchi e seus colegas estão trabalhando para melhorar a imagem fluorescente, expandindo o tipo de sondas capazes de produzir radiação SWIR. Atualmente, a maioria dos emissores SWIR brilhantes são pontos quânticos semicondutores ou nanopartículas dopadas com terras raras que são inadequadas para muitos espécimes por causa de seus efeitos colaterais tóxicos. Por outro lado, materiais que são mais biocompatíveis, como corantes orgânicos, geralmente não são intensos o suficiente para serem vistos dentro do tecido.

p Para resolver este problema, Os pesquisadores da KAUST voltaram-se para polímeros com estruturas "doador-aceitador", um layout onde componentes ricos em elétrons alternam com porções pobres em elétrons ao longo de uma cadeia molecular condutiva. "Esta distribuição promove a transferência de carga ao longo do backbone do polímero, que é uma maneira muito eficaz de obter luz SWIR, "explica Hubert Piwoński, o principal autor do estudo.

p A equipe escolheu dois polímeros doadores-aceitadores com características ideais para emissão SWIR e, em seguida, desenvolveu um procedimento de precipitação que fundiu os compostos em pequenas esferas de polímero, ou "pontos", apenas alguns nanômetros de largura. As caracterizações ópticas revelaram que esses materiais tinham emissões SWIR excepcionalmente brilhantes que foram facilmente detectadas em modelos de tecido biológico. "Por volume, nossas partículas têm um valor de brilho maior do que quase todos os outros emissores SWIR relatados até agora, "diz Habuchi." Isso permitiu a detecção de pontos de polímero de tamanho nanométrico em espécimes de um milímetro de espessura. "

p Além disso, os novos pontos de polímero que fluorescem apenas por um nanossegundo podem produzir imagens de baixo ruído com sensibilidade de molécula única devido à detecção de alto rendimento da fluorescência emitida. A capacidade de visualizar sondas únicas em taxas de aquisição rápidas pode beneficiar os pesquisadores que buscam capturar processos em tecidos e órgãos conforme eles acontecem.

p "Existem enormes oportunidades para novas sondas e modalidades de imagem capazes de abordar a dinâmica das moléculas em sistemas vivos, e nossos pontos de polímero são um grande passo em direção à imagem de tecido de partícula única, "diz Piwoński.