Muchos productos farmacéuticos potenciales terminan fallando durante los ensayos clínicos, pero gracias a una nueva investigación de la Universidad de Illinois, Las moléculas biológicas que alguna vez se consideraron para el tratamiento del cáncer ahora se están reutilizando como semiconductores orgánicos para su uso en sensores y transistores químicos.

Los investigadores informan sus hallazgos en la revista. Comunicaciones de la naturaleza .

Los semiconductores orgánicos son responsables de cosas como la electrónica flexible y las células solares transparentes, pero los investigadores están trabajando para expandir su uso en biomedicina y dispositivos que requieren interacción entre moléculas eléctricamente activas y moléculas biológicas.

La profesora de ingeniería química y biomolecular Ying Diao dijo que se sorprendió cuando las dos vías de su investigación, el desarrollo farmacéutico y la electrónica imprimible, se fusionaron en su laboratorio con el descubrimiento de características similares a semiconductores en una molécula bioactiva bien estudiada. La molécula, que se inserta en el ADN para evitar la replicación, una vez fue explorado como un potencial agente contra el cáncer.

"Esta convergencia de mis dos áreas de investigación fue totalmente inesperada, "Dijo Diao." Mientras examinaba estas moléculas farmacéuticas, notamos que sus estructuras moleculares se parecían mucho a los semiconductores orgánicos con los que estábamos trabajando en el resto de mi grupo ".

Estas moléculas, llamados inhibidores de la topoisomerasa del ADN, son planas y contienen columnas cuidadosamente apiladas de anillos moleculares eléctricamente conductores, características que hacen un buen semiconductor. A diferencia de un semiconductor típico, estas columnas moleculares están unidas entre sí por enlaces de hidrógeno que pueden mover cargas de una columna a otra, formando puentes que transforman todo el ensamblaje molecular en un semiconductor, algo que rara vez se había visto antes de este estudio, dijeron los investigadores.

"Estas moléculas pueden interactuar con material biológico con alta especificidad, haciéndolos buenos candidatos para su uso en biosensores, "Dijo Diao." También son fáciles de imprimir, pero requerirán nuevos solventes porque son químicamente diferentes a otros semiconductores orgánicos. La infraestructura de fabricación ya está en su lugar ".

El equipo imprimió y probó los semiconductores y reconoció que es necesario mejorar su eficiencia y rendimiento. Diao dijo que la verdadera emoción con respecto a este avance vendrá de la posibilidad de descubrir moléculas similares.

"Prevemos asociarnos con investigadores en aprendizaje automático que puedan entrenar a las computadoras para que detecten las características únicas de estas moléculas, "Dijo Diao." Pueden extraer las vastas bases de datos farmacéuticas disponibles en la actualidad en busca de moléculas con similares, o quizás incluso mejores propiedades semiconductoras ".