Figura 1. Después de calentar las microestructuras tubulares (ayc) con un láser en la ubicación del círculo rojo, la energía se propaga en la dirección de la flecha. Se produce luminiscencia de poscalentamiento (byd) en ambos extremos de la microestructura (encerrados en un círculo rojo y azul). En la imagen b, el rectángulo azul se acerca al extremo derecho de la microestructura. Crédito:Sergey Semin
Los físicos de la Universidad de Radboud investigaron microestructuras biológicas tubulares que mostraban una luminiscencia inesperada después del calentamiento. Sus hallazgos fueron publicados en Pequeña el 29 de julio. Propiedades ópticas de péptidos bioinspirados, como los investigados, podría ser útil para aplicaciones en fibras ópticas, biolasers y futuras computadoras cuánticas.
Las microestructuras de péptidos luminosos se autoensamblan en un entorno acuático. Después de calentarlos con un láser, mostraron luminiscencia en el rango verde del espectro óptico (Figura 1).
Luminiscencia sorprendente
El físico Sergey Semin de la Universidad de Radboud explica:“La actividad óptica en el rango verde fue una sorpresa para nosotros. Según nuestras teorías, la estructura molecular de nuestras moléculas les prohíbe ser luminiscentes en ese rango espectral. Esperamos que las interacciones entre el péptido y las moléculas de agua puedan ser la causa de nuestro hallazgo inesperado. Forman una especie de 'supercélula' juntos, que hipotetizamos emite luz después del calentamiento. '
Estructuras biológicas con propiedades físicas.
'En general, es muy interesante que estructuras biológicas como las que estudiamos muestren propiedades físicas como la luminiscencia ', dice Semin. Comprender los mecanismos subyacentes puede brindar una nueva perspectiva de las propiedades ópticas de los péptidos y las moléculas orgánicas cortas. Eso podría dar lugar a aplicaciones como fibras ópticas para la transferencia de datos, biolasers o aplicaciones en futuras computadoras cuánticas.
Reconociendo las placas cerebrales
Otra aplicación interesante podría ser en el campo biomédico, dado que las microestructuras son el motivo de reconocimiento central de las fibrillas de β-amiloide que forman placas en el cerebro humano y conducen a la enfermedad de Alzheimer y algunas otras enfermedades cerebrales. Las estructuras de reconocimiento se pueden excitar y hacer visibles calentándolas, pero las aplicaciones clínicas aún están lejos. Semin:'Cuanto más sabemos sobre estas estructuras, cuanto más podamos hacer por el diagnóstico y el tratamiento ”.
Semin trabaja en el departamento de Espectroscopia de sólidos e interfaces, en el grupo de investigación del prof. Theo Rasing.
