Gli scienziati del Trinity si sono ispirati alla natura per creare gel luminescenti e autorigeneranti con una suite di potenziali applicazioni che vanno dalla contraffazione di banconote al biorilevamento e all'imaging di nuova generazione.

Fondamentalmente, gli scienziati sono stati in grado di introdurre la guanosina (una molecola che svolge molti importanti ruoli metabolici nelle nostre cellule) in questi gel e aggiungere altre molecole che possono fare cose eccitanti dal punto di vista dei materiali e delle scienze biologiche. Una di queste aggiunte a questi gel è quella degli ioni lantanidi, che possiedono proprietà uniche tra cui luminescenza, magnetismo e capacità di accelerare reazioni specifiche. Lo studio è stato pubblicato nella recente edizione della rivista Cell Press Chem .

I gel di guanosina mostrano chiralità (in questo caso elicità sinistrorsa) e gli scienziati si sono concentrati sul trasferimento di quella caratteristica agli elementi lantanidi dei gel una volta aggiunti quegli ioni.

Anche se può sembrare solo un altro semplice passaggio nella ricetta chimica, è un salto che apre le porte a una moltitudine di nuove applicazioni poiché significa che questi gel possono segnalare con precisione intensità variabili di qualunque cosa siano progettati per rilevare.

Da un punto di vista medico, ciò potrebbe significare rilevare con precisione la presenza e la quantità di un biomarcatore di interesse, ad esempio. Ma le possibilità sono così numerose che ora il team deve prendersi del tempo per valutare quale direzione prendere in seguito per la sua ricerca.

Oxana Kotova, ricercatrice presso la Trinity's School of Chemistry e AMBER, il Centro SFI per i materiali avanzati e la ricerca sulla bioingegneria, è la prima autrice dello studio pubblicato.

La dott.ssa Kotova, che ha sede presso la School of Chemistry, situata presso il Trinity Biomedical Sciences Institute (TBSI), ha dichiarato:"Siamo interessati a sviluppare idrogel supramolecolari come questo poiché aprono così tante porte a nuove applicazioni in vari campi dal biologico alle scienze dei materiali.Trasferendo la chiralità sugli elementi lantanidi di questo gel, siamo stati in grado di modificare la risposta alla luminescenza chirale di quest'ultimo, che può aiutare la futura comprensione delle funzioni biologiche dei lantanidi recentemente scoperte e aiutare lo sviluppo di sensori di generazione futura e agenti di imaging. Riteniamo affascinante che tali opzioni derivino da un nuovo materiale che è stato creato a sua volta ispirandosi alla biologia."

Thorfinnur Gunnlaugsson, professore di chimica alla Trinity's School of Chemistry and AMBER, e con sede a TBSI, è l'autore senior dell'articolo di ricerca. Ha aggiunto:"L'idea che Oxana aveva qui era quella di utilizzare elementi costitutivi del DNA bio-ispirati per generare materiale morbido luminescente reattivo che non solo è emissivo sotto l'irradiazione della luce, ma anche autorigenerante, che di per sé può portare a varie applicazioni, come come nella stampa a inchiostro reattivo.

"Inoltre, il materiale presentato in questa Chem articolo, dà origine all'emissione chirale per irraggiamento di luce visibile. Ciò significa che utilizzando una tecnica chiamata luminescenza polarizzata circolare (CPL), possiamo osservare l'emissione "destro o sinistrorso" (ad esempio, polarizzato) dal materiale. L'uso di questa tecnica spettroscopica sta rapidamente diventando evidente e il suo utilizzo nella ricerca chimica e biologica sta trovando la sua nicchia. Ciò ha conseguenze significative per le potenziali applicazioni del materiale morbido bio-ispirato a base di lantanidi, come per il monitoraggio dei processi biologici, nell'imaging cellulare vivo e nella somministrazione di farmaci, solo per citarne alcuni.

"La tecnica CPL è anche un mezzo importante per sviluppare inchiostri contraffatti 'reattivi' da utilizzare nella stampa di banconote, etichette, ecc. Quindi, le opportunità qui sono vaste per gli sviluppi futuri e siamo entusiasti di far parte di questa importante scoperta, ciò è stato possibile solo grazie all'incontro di importanti gruppi di ricerca con una forte esperienza." + Esplora ulteriormente

I ricercatori ottengono l'autoassemblaggio guidato dagli ospiti e l'induzione chirale di gabbie tetraedriche di lantanidi fotofunzionali