I candidati più brillanti per il bio-imaging

I complessi organici dei metalli lantanidi (Ln) vengono utilizzati per l'illuminazione e per gli agenti di contrasto nell'imaging biomedico. I ricercatori europei sono riusciti a migliorare la loro luminescenza, in particolare per gli utilizzi destinati alla ricerca biologica.

Salute

Benché utilizzati ampiamente nella ricerca biologica, infatti, alcuni ioni di metalli lantanidi presentano una luminescenza limitata nella gamma del vicino infrarosso (NIR), soprattutto nelle lunghezze d'onda più utilizzate per le applicazioni di imaging biomedico. Il progetto LN-DENDRI-POLS ("Lanthanide dendrimer-polymer hybrids") ha sintetizzato un gruppo di nuove molecole che ne migliora le performance, sfruttando l'applicazione di vari cromofori assorbenti, le cosiddette unità antenna, a un complesso Ln (III) centrale. A causa delle antenne che si protendono, l'intera struttura è simile a un albero ed è quindi chiamata dendrimero, dal termine greco che significa albero. Come ulteriore vantaggio, le strutture dendritiche o cromofori proteggono il nucleo metallico dai danni delle interazioni con i solventi. L'architettura include molte antenne in grado di raccogliere la luce e sfrutta quindi al massimo questa capacità. Gli scienziati hanno utilizzato la tecnica RAFT (Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer, Trasferimento reversibile di catena addizione-frammentazione) per controllare l'addizione delle antenne e ottenere polimeri ben definiti. Il test condotto su una serie di complessi Ln (III) ha permesso di identificare vari complessi di nuclei con forti emissioni di luce. Le modifiche dei gruppi di addizione organica seguite dal processo RAFT hanno prodotto una serie di sistemi di polimeri con maggiore assorbenza ed elevata efficienza di sensibilizzazione. Le strutture che si avvalevano di cromofori di naftalina hanno ulteriormente potenziato la raccolta di luce. La ricerca condotta dal progetto ha fornito importanti conoscenze sulla luminescenza dei Ln. Come etichette luminescenti di composti biologicamente rilevanti, queste sostanze potranno essere utilizzate in molti processi, tra cui l'imaging e i test nello sviluppo di nuovi farmaci.