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TECNOLOGIE/ Il segreto della bioluminescenza passa dalle lucciole alle nanofibre

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Un volo notturno di lucciole  Un volo notturno di lucciole

Nel laboratorio di Maye, alle nanofibre viene applicato il catalizzatore biologico; in seguito, come combustibile della reazione, viene aggiunta luciferina. A questo punto scatta la reazione e l’energia rilasciata viene trasferita alla fibra, che si illumina. Il processo è chiamato BRET (Bioluminescence Resonance Energy Transfer).

Per incrementare l’efficienza del sistema è necessario ottimizzare l’architettura della fibra, cercando di ridurre al minimo la distanza tra questa e l’enzima. Al fine di ottenere questo risultato i ricercatori del progetto hanno manipolato geneticamente il catalizzatore luciferasi in modo che potesse aderire direttamente alla superficie della struttura. Questa è composta da un guscio esterno di solfuro di cadmio e da uno interno di seleniuro di cadmio; si tratta in entrambi i casi di metalli semiconduttori.

Andando ad agire sul diametro e sulla lunghezza della fibra si possono inoltre ottenere più colorazioni per la luce emessa (rosso, verde e arancione), non possibili nel sistema naturale. Gli studi sinora condotti hanno dimostrato che le più ampie efficienze raggiungibili si hanno per le fibre la cui architettura porta a radiazioni luminose nel vicino infrarosso, ossia per lunghezze d’onda maggiori di quelle della luce visibile. Le applicazioni dei raggi infrarossi sono numerose e vanno dalla visione notturna all’utilizzo in campo medico.

La sfida di Alam e Maye è ora quella di perfezionare il sistema studiato sviluppando un metodo che consenta di sostenere le reazione chimiche e il trasferimento di energia per periodi di tempo maggiori. Attualmente le microfibre ottenute in questi studi non sono in produzione, se non a livello di laboratorio ma Maye è certo che troveranno ampio utilizzo in tutte quelle tecnologie che convertiranno l’energia chimica in luce.



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