Receptores de luz para las membranas celulares
Dentro de la membrana plasmática existen numerosas proteínas que desempeñan diversas funciones esenciales. Algunas de estas proteínas integrales de la membrana son fotosensibles, particularmente en las plantas verdes y las bacterias, donde desempeñan un papel en la fotosíntesis o en formas de bajo nivel de captación de la energía de la luz del sol. El espectro electromagnético (EM) está formado por radiación de todas las frecuencias, pero las proteínas integrales de la membrana fotosensibles (PIMP) utilizan típicamente una pequeña parte del espectro EM, lo que reduce su eficacia. Por ejemplo, la región del espectro EM que va del ultravioleta (UV) al azul no es utilizada. El proyecto Nanophotochrome («Conversión de energía en materiales híbridos diseñados a partir de puntos cuánticos en nanocristales y proteínas de membrana fotocromáticas») se diseñó para aplicar la nanotecnología y la ingeniería genética al desarrollo de una antena fotorreceptora integrada en la membrana para aumentar la eficacia de la captación de luz de los centros de reacción fotosintética (RC) o de la proteína PIMP bacteriorrodopsina (bR) productora de energía. Los puntos cuánticos son nanomateriales únicos capaces de absorber luz en un espectro amplio, que incluye el espectro de interés, y transformar este espectro en uno más estrecho y, en este caso, más útil biológicamente. Los investigadores consiguieron desarrollar pares de donante-receptor (punto cuántico-cromóforo PIMP) acoplados ópticamente en forma de nanounidades híbridas que mejoran la fotosíntesis en sistemas fotorreceptores y transmisores de energía. Ampliaron este trabajo para incluir el desarrollo de materiales como estos para aplicaciones fotovoltaicas. Finalmente, los socios del proyecto estudiaron el proceso de transferencia de energía en materiales híbridos y dentro de inmunocomplejos, prestando especial atención al desarrollo de herramientas de diagnóstico para la detección de la metástasis en el cáncer de mama. En resumen, el proyecto Nanophotochrome produjo un nuevo sistema híbrido biológico de nanotecnología capaz de aumentar la captación de luz en sistemas biológicos. Esta tecnología tiene un amplio potencial de aplicación para mejorar la eficacia de las plantas verdes y de algunas bacterias, del sector de la energía fotovoltaica, así como de la detección del cáncer.
