Cientistas da Universidade de St. Andrews criaram as primeiras amostras de materiais orgânicos capazes de absorver dois fótons e emitir luz circularmente polarizada ao mesmo tempo. Essa rara combinação de propriedades promete uma revolução no escaneamento profundo de tecidos biológicos.
Os corantes comuns para microscopia de fluorescência se dispersam rapidamente na espessura do tecido, e o sinal se atenua já a algumas centenas de micrômetros de profundidade. As novas moléculas quirais da classe dos materiais de fluorescência retardada termicamente ativada multirressonante (MR-TADF) se comportam de modo diferente: absorvem de uma só vez dois fótons de luz infravermelha e então emitem luz visível com polarização claramente definida.
Imagine uma lanterna que brilha não com um, mas com dois feixes ao mesmo tempo e que ainda «lembra» para que lado a luz está torcida. É exatamente assim que funcionam esses compostos. A quiralidade das moléculas — sua assimetria especular — faz com que a luz emitida gire predominantemente para um lado, o que permite filtrar o ruído e obter uma imagem mais nítida.
A absorção de dois fótons já é usada por si só na medicina: a luz infravermelha penetra mais fundo do que a visível e danifica menos os tecidos. A adição da luminescência circularmente polarizada torna o sinal ainda mais informativo — os pesquisadores poderão distinguir estruturas que antes se fundiam numa massa difusa comum.
O trabalho, publicado na Nature Communications, foi realizado pelo grupo da professor Eli Zisman-Colman em colaboração com colegas da Universidade de Durham. Por enquanto são amostras laboratoriais, mas já agora está claro: tais materiais podem se tornar a base para métodos não invasivos de visualização de tumores, vasos e fibras nervosas a vários milímetros de profundidade.
Em perspectiva, os médicos poderão obter imagens tridimensionais de órgãos internos sem raios X e sem campos magnéticos fortes, e os biólogos poderão observar processos vivos em tempo real dentro de um organismo inteiro. Um único material resolve duas tarefas de uma só vez: penetração profunda e sinal polarizado de alto contraste.
Os pesquisadores já começaram a testar os novos compostos em meios biológicos.
