Ilmuwan dari Universitas St Andrews telah menciptakan sampel pertama bahan organik yang mampu secara bersamaan menyerap dua foton dan memancarkan cahaya terpolarisasi sirkular. Kombinasi sifat yang langka ini menjanjikan revolusi dalam pemindaian jaringan biologis secara mendalam.
Pewarna biasa untuk mikroskopi fluoresensi cepat tersebar di kedalaman jaringan, dan sinyalnya melemah sudah pada kedalaman beberapa ratus mikrometer. Molekul kiral baru dari kelas bahan fluoresensi tertunda yang diaktifkan secara termal multi-resonansi (MR-TADF) berperilaku berbeda: mereka menyerap dua foton cahaya inframerah sekaligus, lalu memancarkan cahaya tampak dengan polarisasi yang ditentukan secara jelas.
Bayangkan sebuah senter yang bersinar bukan dengan satu, melainkan dua berkas sekaligus dan sekaligus "mengingat" ke arah mana cahaya diputar. Begitulah cara kerja senyawa ini. Kiralitas molekul — ketidaksetangkupan cerminnya — membuat cahaya yang dipancarkan berputar terutama ke satu arah, yang memungkinkan penyaringan derau dan menghasilkan gambar yang lebih tajam.
Penyerapan dua foton sendiri sudah digunakan dalam kedokteran: cahaya inframerah menembus lebih dalam daripada cahaya tampak, dan merusak jaringan lebih sedikit. Penambahan luminensensi terpolarisasi sirkular membuat sinyalnya lebih informatif — para peneliti akan dapat membedakan struktur yang sebelumnya menyatu menjadi massa kabur yang seragam.
Karya yang diterbitkan di Nature Communications ini dilakukan oleh kelompok profesor Eli Zisman-Kolman bekerja sama dengan rekan-rekan dari Universitas Durham. Saat ini masih berupa sampel laboratorium, tetapi sudah jelas sekarang: bahan semacam ini dapat menjadi dasar bagi metode pencitraan non-invasif untuk tumor, pembuluh darah, dan serabut saraf pada kedalaman beberapa milimeter.
Ke depannya, dokter akan dapat memperoleh citra tiga dimensi organ dalam tanpa rontgen dan medan magnet yang kuat, sementara para ahli biologi dapat mengamati proses hidup secara real time di dalam organisme utuh. Satu bahan menyelesaikan dua tugas sekaligus: penetrasi yang dalam dan sinyal terpolarisasi berkontras tinggi.
Para peneliti sudah mulai menguji senyawa baru ini dalam medium biologis.
