El grafeno y su pequeño hermano de tamaño nanométrico, el nanografeno, son bien conocidos por sus notables propiedades fotoelectrónicas. Sin embargo, las aplicaciones biomédicas se ven obstaculizadas por la insolubilidad de los materiales, especialmente en el agua. Un equipo de científicos japoneses ahora ha introducido "deformado" sustituidonanographene ", que es soluble en una amplia gama de solventes mientras mantiene sus propiedades fotofísicas. En su publicación en Angewandte Chemie , los autores también enfatizan su potencial fotodinámico para matar selectivamente las células tras la irradiación.
El nanografeno tiene la red hexagonal de carbono del grafeno, pero consta de unos pocos anillos de carbono con propiedades electrónicas ajustables. Uno de sus grandes problemas que dificulta la aplicación generalizada en dispositivos optoelectrónicos o biomedicina es su insolubilidad. Por lo tanto, para suprimir el apilamiento y la agregación, una nuevaSe ha sintetizado un tipo de nanografeno con una estructura doblada, el llamado nanografeno deformado.Kenichiro Itami, de la Universidad de Nagoya, Japón, y sus colegas han encontrado una manera de suministrar aún más el nanografeno deformado para obtener un producto anfifílico totalmente soluble.La nueva estructura era biocompatible, pero tras la irradiación mató a su célula huésped. Este efectivo comportamiento de fotosensibilización podría inspirar futuras investigaciones en la terapia fotodinámica del cáncer, creen los autores.
La escasa solubilidad de los materiales similares al grafeno se ha considerado problemática desde el descubrimiento del grafeno como una intrigante modificación de carbono de una capa en 2004. Para mejorar la solubilidad, Itami y sus colegas han desarrollado moléculas de nanografeno deformado con sustituyentes químicos en el borde exteriorde la estructura aromática. Los sustituyentes fueron introducidos por la estrategia relativamente simple y poderosa de borylation. Una vez que la molécula es borylated, el sustituyente de boro puede ser reemplazado por otros sustituyentes, en este caso, por una molécula aromática que lleva tetra etilenglicol altamente soluble TEG. Aplicando esta estrategia de sustitución de sustitución dos veces, los científicos lograron la síntesis de una molécula de nanografeno deformada, es decir, doblada, que era estable en una amplia gama de solventes, incluido el agua. Excitado con un láser, exhibía fluorescencia verde.
Esta fluorescencia apunta a aplicaciones en biología, por ejemplo, como un tinte en bioimagen. Una aplicación adicional fue bastante inesperada, informaron los científicos. Tras la excitación, la molécula, que de otro modo no sería perjudicial para las células, mató a la población celularla línea celular humana HeLa a casi el 100 por ciento. Los autores propusieron: "Aunque el mecanismo no está claro, la eficiencia relativamente alta de la generación de oxígeno singlete [del nanografeno distorsionado soluble] puede contribuir a su muerte celular HeLa".similar a la sensibilización del tinte y la producción de especies reactivas de oxígeno se puede suponer.
Estos nanografenos de segunda generación combinan las notables propiedades optoelectrónicas del grafeno con la biocompatibilidad. Es muy posible que desempeñen un papel futuro en la bioimagen, la terapia fotodinámica y aplicaciones similares.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Wiley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :