Investigadores de Química Orgánica conseguen ordenar cambios na estrutura de polímeros helicoidais a través de estímulos externos

A revista Chemical Science publica como destacado na sua portada, un traballo de investigadores do Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS) da USC que contribúe a entender cómo funcionan os mecanismos de transmisión de información estrutural entre moléculas. Este traballo, desenvolto por Félix Freire (investigador Ramón y Cajal e membro do grupo liderado polos Profesores Ricardo Riguera e Emilio Quiñoá) forma parte dunha liña de investigación centrada no estudio de novos sensores, baseados en polímeros intelixentes que responden a estímulos externos. Os polímeros son macromoléculas formadas pola unión de moléculas máis pequenas, chamadas monómeros. Cando este tipo de moléculas se unen xorden polímeros de múltiples formas, podendo estar constituídos por un ou varios tipos de monómeros. No caso dos polímeros helicoidais estas macromoléculas teñen forma de hélice, adoptando segundo o seu deseño orixinal un sentido de xiro cara a esquerda ou a dereita -ao igual que sucede coa rosca dun parafuso-. Actualmente, conócese que o sentido do xiro destes polímeros está relacionado co tipo de monómero que os conforma (é dicir, coas moléculas que constitúen o polímero), producíndose incluso casos nos que o monómero non é capaz de definir un único sentido de xiro para todo o polímero; desta maneira, as estruturas de hélice que se obteñen mesturan xiros a ambos lados. Por outra parte, existen tamén polímeros con dous moléculas diferentes, coñecidos como «copolímeros»; nestes casos hai un tipo de molécula activa, que induce ao resto a tomar un sentido de xiro determinado (chamada «molécula sarxento») e outra pasiva («molécula soldado»), que é forzada a adoptar o mesmo sentido de xiro que a primeira. Grazas a este mecanismo de «transmisión de información», o copolímero pode finalmente obter un sentido de xiro uniforme en toda a súa estrutura. Os resultados publicados amosan como, tras deseñar un copolímero formado por dous tipos de monómeros (isto é, con ambos sentidos de xiro), os investigadores conseguiron activar unha destas «moléculas soldado» engadindo ións metálicos (calcio, magnesio, zinc, litio), de tal forma que deixa de ser pasiva para converterse en «molécula sarxento» e, polo tanto, con capacidade para forzar que todo o polímero adopte o mesmo sentido de xiro. Os investigadores conseguiron, ademais, definir un sentido de xiro específico modificando o tipo de metal engadido. O traballo que agora ve a luz está enmarcado nas liñas de investigación que o grupo desenvolve no CiQUS. Nos últimos anos, este grupo publicou numerosos artigos nas revistas científicas de maior prestixio no ámbito da química, como Angewandte Chemie, Journal of the American Chemical Society e Chemical Science.