En hospitales los médicos suelen aconsejar a los pacientes que tomen suplementos de calcio. Pero, ¿llega el calcio a las células que lo necesitan? Hasta hace poco, ha sido difícil de decir.

Pero ahora, El grupo de investigación del Prof. Dong Wenfei del Instituto de Ingeniería y Tecnología Biomédica de Suzhou (SIBET) ha desarrollado un nuevo tipo de punto de carbono fluorescente que puede detectar eficazmente los niveles de calcio en las células.

El calcio es esencial para la vida. Los iones de calcio regulan una variedad de funciones celulares importantes como la diferenciación, proliferación, crecimiento y transcripción de genes.

Además, Los estudios han informado que el estado del calcio en las células cancerosas está asociado con la tumorigénesis, metástasis y angiogénesis. Otros estudios también han demostrado que los cambios anormales en el Ca intracelular ²⁺ concentración están asociados con la aparición y desarrollo de la enfermedad de Parkinson, Enfermedad de Huntington y enfermedad de Alzheimer. Por lo tanto, La detección de los niveles de calcio intracelular es muy importante.

Los métodos convencionales para la detección de iones de calcio, como la espectroscopia de absorción atómica (AAS) y la resonancia magnética nuclear (RMN), requieren equipos costosos y una preparación tediosa de la muestra. limitando sus aplicaciones en la detección intracelular. Por lo tanto, desarrollo asequible, eficiente, técnicas sensibles y sencillas para la detección de Ca ²⁺ iones en las células es una prioridad. Afortunadamente, La detección de fluorescencia cumple estos requisitos.

Como nueva sonda fluorescente, Los puntos de carbono (CD) se han utilizado ampliamente en la detección de iones y moléculas pequeñas debido a su extraordinario rendimiento. que incluye la solubilidad en agua, excelente estabilidad, no toxicidad, fluorescencia ajustable y alto rendimiento cuántico.

En este estudio, los investigadores utilizaron un enfoque innovador para preparar CD funcionales. Primero sintetizaron los CD a partir de ácido cítrico y etilendiamina utilizando un método hidrotermal. Luego modificaron la superficie de los CD con EGTA recalentando la solución.

Este es un método de preparación química simple y conveniente, en comparación con el procedimiento de reticulación tradicional, porque todas las reacciones se llevan a cabo en el mismo autoclave. Los CD modificados con EGTA son el producto final; no se requiere purificación ni separación secundarias.

Este trabajo titulado "Preparación hidrotermal en dos pasos de puntos de carbono para la detección de iones de calcio" ha sido publicado en Interfaz y materiales aplicados de ACS.

Los CD exhiben fluorescencia azul brillante. A medida que aumenta la concentración de calcio, la intensidad de la fluorescencia desciende bruscamente.

Los experimentos celulares muestran que los CD no son tóxicos y tienen una buena biocompatibilidad, sugiriendo que pueden ser una sonda útil para el Ca intracelular ²⁺ detección.

En el futuro, Los investigadores esperan desarrollar puntos de carbono fluorescentes en la banda del infrarrojo cercano con una fuerte penetración. La distribución de iones de calcio en los órganos internos podría detectarse de forma no destructiva.