Científicos de UNSW Sydney, junto con colaboradores de Western Sydney University y Holanda, se sorprendieron al descubrir que los aniones de dihidrógeno fosfato, iones inorgánicos vitales para la actividad celular, se unen con otros aniones de dihidrógeno fosfato a pesar de estar cargados negativamente.

El mismo equipo también hizo una molécula que podía 'agarrar' estos aniones de fosfato de dihidrógeno y, dependiendo de qué color de luz se iluminara sobre ellos, aumentar o inhibir su movimiento en solución.

La investigación, que fue publicado recientemente en The Revista de la Sociedad Química Estadounidense , proporciona nueva información sobre las interacciones moleculares que ocurren durante los procesos bioquímicos, al tiempo que introduce nuevos métodos para controlar el transporte de moléculas en solución.

El profesor asociado Jon Beves de la Facultad de Química de la UNSW dice que los químicos siempre han sabido que el fosfato de dihidrógeno era 'un poco extraño' y difícil de estudiar en solución. pero hasta ahora nadie sabía lo que estaba pasando realmente.

"Nuestro trabajo muestra que estos aniones cargados negativamente están realmente unidos, incluso en soluciones diluidas donde se cree que los enlaces de hidrógeno son extremadamente débiles, " él dice.

"Los enlaces de hidrógeno entre los aniones de dihidrógeno fosfato parecen ser sorprendentemente fuertes. Son lo suficientemente fuertes como para superar la repulsión de cargas similares, y lo suficientemente fuerte como para mantener unidos los grupos de aniones incluso cuando se disuelven en disolventes de enlace de hidrógeno que esperábamos que los separaran ".

A / Prof. Beves dice que la nueva comprensión también podría ayudar a explicar la estructura de las membranas biológicas, o cómo el ARN o el ADN se atraen entre sí en solución, ya que todas estas interacciones involucran grupos fosfato. Y poder controlar el movimiento de estas moléculas en solución mediante el uso de la luz plantea algunas ideas interesantes sobre cómo podría aplicarse en situaciones biológicas o medioambientales.

"Las soluciones líquidas mixtas están formadas por muchas moléculas que se mueven y dan vueltas al azar, "A / Prof. Beves dice.

"Esto hace que sea realmente difícil hacer cosas como extraer metales valiosos o contaminantes de soluciones diluidas, o entregar moléculas de fármaco donde necesitan ir en un cuerpo humano. Si pudiéramos controlar el movimiento de algunas de esas moléculas y decirles adónde ir, podría hacer esas tareas mucho más alcanzables ".

Pero A / Prof. Beves enfatiza que tales aplicaciones serían un largo camino en el camino que requeriría mucha más investigación. Por ahora, está entusiasmado por hacer un trabajo importante en un área poco conocida de la química fundamental.

Él dice que el trabajo que llevó a cabo su equipo utilizó un solvente orgánico llamado dimetilsulfóxido e imagina que los estudios futuros analizarán si el fosfato se comporta de la misma manera en el agua. donde tiene lugar toda la química biológica.

Pero para el siguiente paso, su equipo está estudiando cómo se pueden transportar activamente moléculas en solución.

"Nuestros próximos objetivos serán utilizar este tipo de interacciones para impulsar activamente el transporte de moléculas utilizando la luz, por ejemplo, utilizando un puntero láser para dirigir las moléculas a moverse ".