Les scientifiques de Trinity se sont inspirés de la nature pour créer des gels luminescents auto-cicatrisants avec une suite d'applications potentielles allant de la contrefaçon de billets de banque à la bio-détection et à l'imagerie de nouvelle génération.

Fondamentalement, les scientifiques ont pu introduire de la guanosine (une molécule qui joue de nombreux rôles métaboliques importants dans nos cellules) dans ces gels, et ajouter d'autres molécules qui peuvent faire des choses passionnantes du point de vue des matériaux et des sciences biologiques. L'un de ces ajouts à ces gels est celui des ions lanthanides, qui possèdent des propriétés uniques, notamment la luminescence, le magnétisme et la capacité d'accélérer des réactions spécifiques. L'étude a été publiée dans la récente édition de la revue Cell Press Chem .

Les gels de guanosine présentent une chiralité (hélicité gaucher dans ce cas) et les scientifiques se sont concentrés sur le transfert de cette caractéristique aux éléments lanthanides des gels une fois ces ions ajoutés.

Bien que cela puisse sembler être une étape simple de plus dans la recette chimique, c'est un saut qui ouvre les portes à une multitude de nouvelles applications car cela signifie que ces gels peuvent signaler avec précision des intensités variables de tout ce qu'ils sont conçus pour détecter.

D'un point de vue médical, cela pourrait signifier détecter avec précision la présence - et la quantité - d'un biomarqueur d'intérêt, par exemple. Mais les possibilités sont si nombreuses que l'équipe doit maintenant prendre le temps d'évaluer la prochaine direction à donner à ses recherches.

Oxana Kotova, chercheuse à la Trinity's School of Chemistry et à AMBER, le SFI Center for Advanced Materials and BioEngineering Research, est la première auteure de l'étude publiée.

Le Dr Kotova, qui est basé à l'École de chimie, située à l'Institut des sciences biomédicales de la Trinité (TBSI), a déclaré :« Nous sommes intéressés par le développement d'hydrogels supramoléculaires comme celui-ci, car ils ouvrent de nombreuses portes à de nouvelles applications dans divers domaines, de la biologie En transférant la chiralité sur les éléments lanthanides de ce gel, nous avons pu modifier la réponse de luminescence chirale de ces derniers, ce qui peut aider à la compréhension future des fonctions biologiques des lanthanides récemment découvertes ainsi qu'aider au développement de capteurs de la future génération. et des agents d'imagerie. Nous pensons qu'il est fascinant que de telles options naissent d'un nouveau matériau qui a lui-même été créé en s'inspirant de la biologie."

Thorfinnur Gunnlaugsson, professeur de chimie à la Trinity's School of Chemistry and AMBER, et basé à TBSI, est l'auteur principal de l'article de recherche. Il a ajouté:"L'idée qu'Oxana avait ici était d'utiliser des blocs de construction d'ADN bio-inspirés pour générer un matériau souple réactif luminescent qui est non seulement émissif sous irradiation lumineuse, mais aussi auto-cicatrisant, qui peut lui-même conduire à diverses applications, telles que comme dans l'impression à encre réactive.

"De plus, le matériel présenté dans ce Chem article, donne lieu à l'émission chirale lors de l'irradiation de la lumière visible. Cela signifie qu'en utilisant une technique appelée luminescence polarisée circulaire (CPL), nous pouvons observer l'émission "droite ou gauche" (par exemple, la polarisation) du matériau. L'utilisation de cette technique spectroscopique devient rapidement évidente et son utilisation dans la recherche chimique et biologique trouve son créneau. Cela a des conséquences importantes pour les applications potentielles des matériaux souples bio-inspirés à base de lanthanide, comme la surveillance des processus biologiques, l'imagerie cellulaire vivante et l'administration de médicaments, pour n'en nommer que quelques-unes.

"La technique CPL est également un moyen important de développer des encres de contrefaçon" réactives "à utiliser dans l'impression de billets de banque, d'étiquettes, etc. Par conséquent, les opportunités ici sont vastes pour les développements futurs, et nous sommes ravis de faire partie de cette découverte importante, qui n'a été rendu possible que grâce à la réunion de groupes de recherche de premier plan dotés d'une forte expertise." + Explorer plus loin

Les chercheurs réalisent l'auto-assemblage et l'induction chirale de cages tétraédriques de lanthanides photofonctionnelles