Växter utnyttjar klorofyll för att fånga solljus och kickstarta fotosyntes, en avgörande process på vår planet som omvandlar ljusenergi till kemiskt bränsle samtidigt som de producerar syre. Denna avgörande kemiska energi används sedan av växter, alger och utvalda bakterier för att metabolisera koldioxid och vatten till sockerarter.
Nu har forskare vid Center for Research in Biological Chemistry and Molecular Materials (CiQUS) uppnått ett genombrott genom att integrera icke-infödda fotosensibilisatorer i däggdjursceller. Denna uppenbarelse visar upp förmågan hos dessa ämnen att även absorbera grönt eller blått ljus, vilket leder till konstgjorda kemiska reaktioner i cellulära miljöer. Detta innovativa tillvägagångssätt har använts för att syntetisera indoler, kemiska föreningar med betydande biologiska aktiviteter.
Sådana fynd understryker möjligheten att utnyttja ljus för att tillverka funktionella molekylära produkter, inklusive fluorescerande varianter, inom biologiska miljöer. Publicerad i Journal of the American Chemical Society (JACS) , markerar denna studie den banbrytande demonstrationen av att skapa syntetiska kemiska bindningar i celler genom fotokatalys.
Fotokatalys framträder som en transformativ kemisk teknologi med stora socioekonomiska implikationer. Det möjliggör användningen av ljus som energikälla för att aktivera katalysatorer och starta kemiska omvandlingar, vilket underlättar hållbara syntetiska ansträngningar.
"Bevisen på att använda dessa syntetiska fotokatalysteknologier inom biologiska miljöer, tror vi, förebådar en ny gräns vid gränsen för kemi och biologi", säger professor José Luis Mascareñas, som leder forskningen tillsammans med Dr. María Tomás Gamasa. "Dessutom förväntar vi oss att dessa teknologier inom en överskådlig framtid kommer att avslöja nya strategier för att exakt manipulera mänskliga celler och på så sätt främja utvecklingen av innovativa terapeutiska interventioner."
Dr Sara Gutiérrez och Ph.D. studenten Cinzia D'Avino ledde det experimentella arbetet, helt och hållet utfört på CiQUS.
Mer information: Cinzia D'Avino et al, Intracellular Synthesis of Inoles Enabled by Visible-Light Photocatalysis, Journal of the American Chemical Society (2024). DOI:10.1021/jacs.3c13647
Journalinformation: Tidskrift för American Chemical Society
Tillhandahålls av Center for Research in Biological Chemistry and Molecular Materials (CiQUS)
