Un compuesto fluorescente tomado de la raíz de la planta puede ayudar a las células a generar imágenes rápidamente. Crédito: Adaptado de Ciencias centrales de la ACS 2023, DOI: 10.1021/accentsci.3c00012

Las plantas que emiten luz ultravioleta (UV) brillante 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 todalia asiatica O un escalador naranja que emite un brillo azul etéreo. investigadores en Ciencias centrales de la ACS ahora han revelado dos moléculas de cumarina que pueden ser la fuente de esta fluorescencia.

Estas cumarinas naturales poseen cualidades fluorescentes únicas, y uno de los materiales tiene potencial para su uso en imágenes médicas en el futuro.

Los materiales fluorescentes absorben la luz ultravioleta dirigida hacia ellos y emiten una luz visible de colores vibrantes. Algunos brillan más intensamente a medida que se acercan, un fenómeno que se observa en compuestos llamados luminógenos de emisión inducida por agregación (AIEgens).

Son componentes esenciales en algunos dispositivos ópticos, tecnologías de imágenes celulares y sensores ambientales. Sin embargo, estas moléculas generalmente se fabrican en un laboratorio y muchas de ellas son tóxicas. Algunas plantas ya tienen esta capacidad, por lo que Ben Zhong Tang, Zheng Zhao, Xiao Dong Lu y sus colegas recurrieron a la naturaleza para encontrar AIEgens naturales y más seguros.

Los investigadores secaron las raíces de la trepadora naranja, la pulverizaron hasta convertirla en polvo, luego aislaron e identificaron compuestos de cumarina con propiedades de emisión inducida por agregación: 5-metoxicilina (5-MOS) y 6-metoxicilina (6-MOS).

Cuando se disolvió en un solvente orgánico, 5-MOS mostró un brillo verde azulado y 6-MOS tuvo un brillo azul ligeramente tenue. Además, ambos AIEgens tenían 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 la mayoría de los métodos actuales. El compuesto recientemente informado, dicen los investigadores, es una opción natural derivada de plantas que podría mejorar la bioimagen.

Referencia: «Isómeros naturales de cumarina con propiedades AIE significativamente diferentes: mecanismo y aplicación» por Shan Shan Chen, Haoran Wang, Bo Wu, Qiao Li, Junyi Gong, Yun Li Zhao, Yun Zhao, Xia Xiao, Jacky Wei Lam, Zheng Zhao y Xiao-Dong Luo y Ben Zhong Tang, 19 de abril de 2023, disponible aquí. Ciencias centrales de la ACS.
DOI: 10.1021/accentsci.3c00012

El estudio fue financiado por el Proyecto de Promoción y Capacitación de Talento de Alto Nivel de Kunming; Yunnan Distinguished Factory Screening Project and R&D Service CXO Platform; Comisión Municipal de Ciencia, Tecnología e Innovación de Shenzhen; Laboratorio clave de Shenzhen para agregados funcionales; el Consejo de Becas de Investigación de Hong Kong; Comité de Innovación y Tecnología; La caja abierta del Laboratorio Provincial Clave de Luminiscencia de Agregados Moleculares de Guangdong; y la Universidad Tecnológica del Sur de China. y la Fundación de Ciencias Postdoctorales de China.