Los investigadores han desarrollado moléculas de diseño que algún día podrán buscar y atrapar agentes nerviosos mortales y otros compuestos tóxicos en el medio ambiente y posiblemente en los seres humanos.

Los científicos, dirigido por químicos orgánicos de la Universidad Estatal de Ohio, llamar a estas nuevas partículas "cestas moleculares". Como su nombre indica, estas moléculas tienen forma de cestas y la investigación en el laboratorio ha demostrado que pueden encontrar agentes nerviosos simulados, tragarlos en sus cavidades y atraparlos para una extracción segura.

En un nuevo estudio publicado en Chemistry — A European Journal, los investigadores dieron el primer paso en la creación de versiones que podrían tener potencial para su uso en medicina.

"Nuestro objetivo es desarrollar nanopartículas que puedan atrapar compuestos tóxicos no solo en el medio ambiente, pero también del cuerpo humano, "dijo Jovica Badjic, líder del proyecto y profesor de química y bioquímica en Ohio State.

La investigación se centra en agentes nerviosos, a veces llamado gas nervioso, que son venenos químicos mortales que se han utilizado en la guerra.

En un estudio publicado el año pasado en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense , Badjic y sus colegas crearon cestas moleculares con aminoácidos alrededor de los bordes. Estos aminoácidos ayudaron a encontrar agentes nerviosos simulados en un ambiente líquido y a dirigirlos a la canasta.

Luego, los investigadores iniciaron una reacción química al hacer brillar una luz con una longitud de onda particular en las canastas. La luz hizo que los aminoácidos arrojaran una molécula de dióxido de carbono, que atrapó efectivamente los agentes nerviosos dentro de las cestas. El nuevo complejo de moléculas, ya no es soluble en agua, precipita (o se separa) del líquido y se convierte en un sólido.

"Entonces podemos filtrar muy fácilmente las cestas moleculares que contienen el agente nervioso y quedarnos con agua purificada, "Dijo Badjic.

Desde entonces, los investigadores han creado una variedad de cestas moleculares con diferentes formas y tamaños, y diferentes grupos de aminoácidos alrededor del borde.

"Deberíamos poder desarrollar cestas que apunten a una variedad de toxinas diferentes, ", dijo." No va a ser una fórmula mágica, no funcionará con todo, pero podemos aplicarlo a diferentes objetivos ".

Si bien esta investigación preliminar mostró la promesa de cestas moleculares en el medio ambiente, los científicos querían ver si podían desarrollar estructuras similares que pudieran eliminar los agentes nerviosos u otras toxinas de los humanos.

En este caso, no querrás que las cestas con los agentes nerviosos se separen de la sangre, Badjic dijo:porque no habría una manera fácil de eliminarlos del cuerpo.

En su nuevo periódico, Badjic y sus colegas desarrollaron una canasta molecular con un tipo particular de aminoácido, el ácido glutámico, alrededor de su borde. Pero aquí experimentaron con la expulsión de múltiples moléculas de dióxido de carbono cuando expusieron las cestas moleculares a la luz.

En este caso, encontraron que las cestas moleculares podían atrapar los agentes nerviosos simulados como lo hicieron en la investigación anterior, pero no precipitaron del líquido. En lugar de, las moléculas ensambladas en masas.

"Descubrimos que se agregaron en nanopartículas, esferas diminutas que consisten en una masa de cestas con agentes nerviosos atrapados en su interior, " él dijo.

"Pero se quedaron en la solución, lo que significa que podrían eliminarse del cuerpo ".

Por supuesto, no puedes usar la luz dentro del cuerpo. Badjic dijo que la luz podría usarse para crear nanopartículas fuera del cuerpo antes de que se pongan en medicamentos.

Pero Badjic señaló que esta investigación sigue siendo ciencia básica realizada en un laboratorio y no está lista para su uso en la vida real.

"Estoy entusiasmado con el concepto, pero aún queda mucho trabajo por hacer, " él dijo.