Trabajan en un nuevo modelo molecular que mejorará el campo de la bioimagen

El ‘Laboratorio de Dendrímeros Biomiméticos y Fotónica’ (LDBF) de la Universidad de Málaga ha desarrollado un nuevo modelo de moléculas cromofóricas, que son las encargadas de absorber la energía lumínica, de solo dos fotones -cuando lo normal en este tipo de procesos es involucrar a un número mayor de estas partículas- que, tal y como señalan los investigadores, mejorará el campo de la bioimagen para su uso en el diagnóstico médico.

El investigador Carlos Benitez-Martin, autor de la tesis doctoral de la que surge este estudio.

Se trata de un estudio desarrollado en los laboratorios del Centro Andaluz de Nanomedicina y Biotecnología (BIONAD), en colaboración con los grupos de investigación de la Universidad de Huelva y la ‘Chalmers University of Technology’ (Gotemburgo, Suecia), que perfeccionará, a partir de un modelo convencional, la resolución en la técnica de microscopía multifotónica, cuyo diseño es muy complicado y costoso, pero su utilidad se extiende a muchos ámbitos, por ejemplo, el desarrollo de láseres o almacenamiento óptico de datos.

“Este tipo de procesos se caracteriza por su naturaleza no lineal, es decir, la intensidad del mismo está relacionada con el número de fotones involucrados simultáneamente y la energía de la fuente de excitación. Sin duda, el acceso a sistemas multifotónicos con capacidad para absorber solo dos fotones era un reto, al que se sumaba, la poca disponibilidad de equipamiento habilitado para su estudio”, explica el investigador del Departamento de Química Orgánica Ezequiel Perez-Inestrosa, uno de los autores de este trabajo, que ha sido publicado en la revista científica Journal of the American Chemical Society (JACS).

Según el científico de la UMA, la mejora de la resolución en microscopía multifotónica, hasta ahora, quedaba prácticamente reducida al desarrollo de moléculas con capacidad para absorber más de dos fotones. Por ello, este hallazgo supone un “salto de la barrera” de respuesta de los cromóforos, consiguiendo obtener prestaciones propias de otros sistemas mucho más costosos y haciéndolas accesibles para la mayoría de los investigadores.

“Hemos conseguido una estrategia alternativa para el desarrollo de nuevas moléculas cromofóricas, que basadas en moléculas con capacidad para absorber dos fotones, presentan una dependencia con la intensidad de la fuente de excitación inherente a sistemas de absorción de cuatro fotones”, indica Francisco Najera, coautor también de este trabajo.

Este trabajo forma parte de la tesis doctoral del investigador Carlos Benitez-Martin, codirigida por los profesores de la Universidad de Málaga Ezequiel Perez-Inestrosa y Francisco Najera. University).

Modo de funcionamiento de la díada fotocromática diseñada por el equipo investigador, funcionando bajo el principio de absorción multifotónica.

Su importancia científica lo demuestra el hecho de que la propia revista se ha hecho eco de la potencial aplicación de este tipo de compuestos y de las mejoras que implican, siendo uno de los artículos destacados de la publicación.

Referencia bibliográfica: Benitez-Martin, C.; Li, S.; Dominguez-Alfaro, A.; Najera, F.; Pérez-Inestrosa, E.; Pischel, U.; and Andréasson, J. Toward Two-Photon Absorbing Dyes with Unusually Potentiated Nonlinear Fluorescence Response. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 35, 14854–14858.

Spotlight on Recent JACS Publications. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 36, 15203−15204