Investigadores del Grupo de Fotoquímica de la Universidad de la Rioja han logrado sintetizar los primeros interruptores moleculares activados por luz solar. Su investigación, recién publicada en la revista internacional The Journal of Organic Chemistry, describe la preparación y propiedades de estos compuestos, inspirados en estructuras naturales presentes en la retina. Su pequeño tamaño los hace especialmente útiles en futuras aplicaciones biológicas y de nanotecnología.
Cuando la luz llega a nuestros ojos, algunas de las proteínas que componen la retina se activan provocando un ligero movimiento de rotación en la estructura de sus moléculas. Es uno de los mecanismos que permiten la visión. Inspirados en él, investigadores del grupo de Fotoquímica de la Universidad de La Rioja han conseguido sintetizar un nuevo tipo de compuestos que reproducen este mecanismo. Así, la incidencia de la luz solar hace que el compuesto pase de una posición a otra, como si de un minúsculo interruptor se tratase.
Son los primeros interruptores de laboratorio cuya estructura básica (la forma en la que sus moléculas se enlazan) puede ser activada por luz solar. Esto supone una gran ventaja respecto a otros compuestos, ya que se trata de una energía abundante, barata y limpia, que además no daña el material sobre el que actúa.
Estos pequeños interruptores podrían introducirse en estructuras biológicas mayores, activándolas o desactivándolas según en qué posición se encuentren. Por ejemplo, si se introducen en segmentos de ADN, la posición “encendido” puede activar la expresión de cierta propiedad regulada por ese gen, mientras que si se encuentra “apagado” esa propiedad no se expresará.
Para que esas aplicaciones sean posibles en el futuro, es fundamental que primero se conozca y controle el mecanismo de activación de estos interruptores de manera aislada, cuando aún no están incluidos en otras estructuras. En esto ha consistido el trabajo de los investigadores del Grupo de Fotoquímica de la Universidad de La Rioja (Laura Rivado-Casas, Diego Sampedro y Pedro J. Campos), en colaboración con colegas de las universidades italianas de Siena y Ferrara.
Los resultados de su investigación acaban de ser publicados en la revista internacional The Journal of Organic Chemistry, editada por la Sociedad Americana de Química y una de las más prestigiosas en su campo. En el artículo se describe la preparación y el estudio de las propiedades de una serie de compuestos que imitan el comportamiento ante la luz de las proteínas presentes en la retina de los mamíferos superiores.
Para llevar a cabo la investigación, primero seleccionaron las partes de estas proteínas de la retina que interesaba imitar. Modificaron estos segmentos hasta lograr que pudieran ser empleados de forma aislada, sin necesidad del entorno proteico natural. Y fijándose en ellos, sintetizaron estructuras similares.
La segunda parte de la investigación consistió en estudiar las propiedades de estos compuestos, seleccionar el tipo de luz más adecuado para activarlos y medir la cantidad y tiempo de exposición necesarios. El trabajo forma parte de la tesis doctoral de la investigadora Laura Rivado-Casas, becada por la Comunidad Autónoma de La Rioja.
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