Los científicos de Trinity se han inspirado en la naturaleza para crear geles luminiscentes y autorregenerables con un conjunto de aplicaciones potenciales que van desde la falsificación de billetes hasta la biodetección e imágenes de próxima generación.

De manera crucial, los científicos han podido introducir guanosina (una molécula que desempeña muchas funciones metabólicas importantes en nuestras células) en estos geles y agregar otras moléculas que pueden hacer cosas interesantes desde la perspectiva de las ciencias biológicas y los materiales. Una de esas adiciones a estos geles es la de los iones lantánidos, que poseen propiedades únicas que incluyen luminiscencia, magnetismo y la capacidad de acelerar reacciones específicas. El estudio fue publicado en la edición reciente de la revista Cell Press Chem .

Los geles de guanosina exhiben quiralidad (helicidad hacia la izquierda en este caso) y los científicos se enfocaron en transferir esa característica a los elementos lantánidos de los geles una vez que se agregaron esos iones.

Si bien puede parecer solo un paso más en la receta química, es un salto que abre las puertas a una multitud de nuevas aplicaciones, ya que significa que estos geles pueden señalar con precisión distintas intensidades de lo que sea que estén diseñados para detectar.

Desde una perspectiva médica, eso podría significar detectar con precisión la presencia y la cantidad de un biomarcador de interés, por ejemplo. Pero las posibilidades son tan abundantes que el equipo ahora debe tomarse un tiempo para evaluar qué dirección tomar su investigación a continuación.

Oxana Kotova, investigadora en la Facultad de Química de Trinity y AMBER, el Centro SFI para materiales avanzados e investigación en bioingeniería, es la primera autora del estudio publicado.

El Dr. Kotova, que tiene su sede en la Facultad de Química, ubicada en el Instituto de Ciencias Biomédicas Trinity (TBSI), dijo:"Estamos interesados ​​​​en desarrollar hidrogeles supramoleculares como este, ya que abren tantas puertas a nuevas aplicaciones en varios campos desde biológico a las ciencias materiales Al transferir la quiralidad a los elementos lantánidos de este gel, hemos podido modificar la respuesta de luminiscencia quiral de este último, lo que puede ayudar a la comprensión futura de las funciones biológicas de los lantánidos recientemente descubiertas, así como ayudar al desarrollo de sensores de futuras generaciones. y agentes de imágenes. Creemos que es fascinante que tales opciones surjan de un nuevo material que fue creado inspirándose en la biología".

Thorfinnur Gunnlaugsson, profesor de química en la Facultad de Química de Trinity y AMBER, y con sede en TBSI, es el autor principal del artículo de investigación. Agregó:"La idea que Oxana tenía aquí era usar bloques de construcción de ADN bioinspirados para generar un material blando sensible luminiscente que no solo es emisivo bajo la irradiación de luz, sino también autocurativo, que a su vez puede conducir a varias aplicaciones, como como en la impresión de tinta receptiva.

"Además, el material presentado en este Chem artículo, da lugar a la emisión de base quiral tras la irradiación de luz visible. Esto significa que usando una técnica llamada luminiscencia polarizada circular (CPL), podemos observar la emisión del material tanto a la derecha como a la izquierda (por ejemplo, la polarizada). El uso de esta técnica espectroscópica se está haciendo evidente rápidamente y su uso en la investigación química y biológica está encontrando su nicho. Esto tiene consecuencias significativas para las aplicaciones potenciales del material blando bioinspirado a base de lantánidos, como el control de procesos biológicos, en imágenes de células vivas y en la administración de fármacos, por nombrar solo algunos.

"La técnica CPL también es un medio importante para desarrollar tintas falsificadas 'sensibles' para su uso en la impresión de billetes de banco, etiquetas, etc. Por lo tanto, las oportunidades aquí son enormes para desarrollos futuros, y estamos entusiasmados de ser parte de este importante hallazgo. que solo fue posible gracias a la unión de grupos de investigación líderes con gran experiencia". + Explora más

Los investigadores logran el autoensamblaje impulsado por invitados y la inducción quiral de jaulas tetraédricas de lantánidos fotofuncionales