Un compuesto fluorescente de la raíz de una planta puede ayudar a que las células se formen rápidamente. Crédito: Adaptado de Ciencias centrales de la ACS 2023, DOI: 10.1021/accentsci.3c00012
Las plantas que emiten una luz brillante bajo la luz ultravioleta (UV) ya no son solo una fantasía que se ve en los programas de televisión y películas de ciencia ficción. Las raíces de una planta medicinal conocida como Toddalia asiática o escalador naranja, se ha descubierto que emiten un brillo azul etéreo. investigadores en Ciencias centrales de la ACS ahora han descubierto dos moléculas de cumarina que pueden ser la fuente de esta fluorescencia.
Estas cumarinas naturales tienen cualidades fluorescentes únicas, y una de las sustancias tiene el potencial de usarse para imágenes médicas en el futuro.
Las sustancias fluorescentes absorben la luz ultravioleta dirigida hacia ellas y liberan luz visible de colores vibrantes. Y algunos brillan aún más cuando están cerca, un fenómeno visto en compuestos llamados luminógenos de emisión inducida por agregación (AIEgens).
Son componentes clave en algunos dispositivos ópticos, técnicas de imágenes celulares y sensores ambientales. Sin embargo, estas moléculas generalmente se fabrican en el laboratorio y muchas son tóxicas. Algunas plantas ya tienen esta capacidad, por lo que Ben Zhong Tang, Zheng Zhao, Xiao-Dong Luo y sus colegas recurrieron a la naturaleza para encontrar AIEgens naturales más seguros.
Los investigadores secaron raíces de trepadoras de naranja, las molieron hasta convertirlas en polvo y luego aislaron e identificaron compuestos de cumarina con propiedades de emisión inducida por agregación: 5-metoxiseselina (5-MOS) y 6-metoxiseselina (6-MOS).
Cuando se disolvió en un solvente orgánico, 5-MOS exhibió un brillo azul verdoso y 6-MOS exhibió un brillo azul ligeramente más débil. Además, ambos AIEgens mostraron baja citotoxicidad y buena biocompatibilidad.
Luego, en una serie final de experimentos, el equipo descubrió que las mitocondrias podían identificarse claramente en células vivas teñidas con 5-MOS sin ningún procesamiento adicional, lo que hace que la obtención de imágenes de células sea más fácil y rápida que con los métodos más actuales. El compuesto recientemente informado es una opción natural derivada de plantas que puede avanzar en la bioimagen, dicen los investigadores.
Referencia: «Isómeros naturales de cumarina con propiedades AIE dramáticamente diferentes: mecanismo y aplicación» por Shan-Shan Chen, Haoran Wang, Bo Wu, Qiyao Li, Junyi Gong, Yun-Li Zhao, Yun Zhao, Xia Xiao, Jacky WY Lam, Zheng Zhao, Xiao-Dong Luo y Ben Zhong Tang, 19 de abril de 2023, Ciencias centrales de la ACS.
DOI: 10.1021/accentsci.3c00012
El estudio fue financiado por el Proyecto de Capacitación y Promoción de Talento de Alto Nivel de Kunming; Proyecto de selección de plantas características de Yunnan y plataforma CXO de servicios de I + D; Comisión de Ciencia, Tecnología e Innovación de la Ciudad de Shenzhen; Laboratorio clave de materiales agregados funcionales de Shenzhen; el Consejo de Becas de Investigación de Hong Kong; la Comisión de Innovación y Tecnología; la dotación abierta de luminiscencia molecular del clúster provincial de Guangdong; y la Universidad Tecnológica del Sur de China; y la Fundación de Ciencias Postdoctorales de China.
