Quimioluminiscencia o luz química, es el principio detrás de las barras luminosas (también conocidas como barras de luz) que se usan en los conciertos de rock y como herramientas rápidas para agarrar cuando se corta la electricidad. Pero también se pueden usar para diagnosticar enfermedades identificando concentraciones de muestras biológicas. Un nuevo mecanismo desarrollado por investigadores de la Universidad de Tel Aviv produce un 3, 000 veces más brillante, Sonda quimioluminiscente resistente al agua con aplicación particular al diagnóstico médico y del cáncer.

La investigación encontró que ajustar la estructura electrónica de las sondas actuales mejora su fluorescencia inherente. Esto podría conducir a la invención de un nuevo sistema de un solo componente con múltiples aplicaciones, incluida la detección y medición de la actividad celular que apunta a ciertas patologías, como el cáncer. El estudio fue publicado recientemente en Ciencia Central ACS .

"La quimioluminiscencia se considera uno de los métodos más sensibles utilizados en las pruebas de diagnóstico, "dijo el profesor Doron Shabat de la Escuela de Química de TAU, quien dirigió la investigación. "Hemos desarrollado un método para preparar compuestos altamente eficientes que emiten luz al entrar en contacto con una proteína o sustancia química específica. Estos compuestos se pueden utilizar como sondas moleculares para detectar células cancerosas," entre otras aplicaciones ".

Arreglando una falla

La investigación, realizado en colaboración con el Dr. Christoph Bauer de la Universidad de Ginebra, repara un "fallo" de pérdida de energía en las sondas quimioluminiscentes actuales. La mayoría de los sistemas utilizan una mezcla de una molécula emisora ​​que detecta la especie de interés, y otros dos ingredientes adicionales, un fluoróforo y una sustancia jabonosa llamada surfactante, que amplifican la señal a niveles detectables. Pero la energía se pierde en el proceso de transferencia de la molécula emisora ​​al fluoróforo, y los tensioactivos no son biocompatibles.

"Como químicos sintéticos, sabíamos cómo vincular estructura y función, ", dijo el profesor Shabat." Al agregar dos átomos clave, Creamos una sonda mucho más brillante que las que hay actualmente en el mercado. Además, esta molécula en particular es adecuada para uso directo en células ".

Basado en esta molécula, los investigadores desarrollaron sensores para detectar varios productos químicos biológicamente relevantes. También utilizaron la molécula quimioluminiscente para medir la actividad de varias enzimas y para obtener imágenes de las células mediante microscopía.

"Esto nos brinda una nueva y poderosa metodología con la que podemos preparar sensores de quimioluminiscencia altamente eficientes para la detección, imágenes y análisis de diversas actividades celulares, ", dijo el profesor Shabat. Los investigadores están explorando formas de amplificar la quimioluminiscencia de las nuevas sondas para la obtención de imágenes in vivo.