Ingenieros de la Universidad de Toronto han desarrollado nanopartículas ultrabrillantes capaces de detectar cantidades mínimas de sustancias químicas y distinguir entre moléculas casi idénticas. La tecnología utiliza un proceso llamado upconversion, que permite a las partículas absorber fotones de baja energía y emitir otros de mayor energía, creando una señal óptica brillante.
Las nuevas nanopartículas sensibilizadas con colorantes podrían ofrecer un método más asequible para identificar impurezas en productos farmacéuticos y rastrear contaminantes químicos en entornos como las aguas subterráneas. Las partículas funcionan produciendo una señal luminosa cuando se adhieren al químico que están diseñadas para detectar. Absorben fotones de baja energía y convierten esa energía en fotones de mayor energía, lo que resulta en una señal óptica brillante medible por los investigadores.
Según el profesor Kai Huang, autor principal de un artículo publicado en el Journal of the American Chemical Society, los fluoróforos tradicionales utilizados para absorber y convertir la luz solo funcionan en una dirección: convierten fotones de alta energía en fotones de baja energía. "Lo que hace que nuestras nanopartículas sensibilizadas con colorantes sean especiales es que son capaces de upconversion, lo que significa que pueden absorber luz en forma de fotones de baja energía y emitir otros de mayor energía", afirma Huang.
Este proceso de upconversion proporciona una ventaja clave. Debido a que la luz de activación tiene una frecuencia diferente a la de la luz emitida, la señal deseada puede separarse más fácilmente de la luz de fondo. Huang explica que esto es "como la diferencia entre observar las estrellas por la noche frente al día", señalando que desplazar la frecuencia de excitación hacia abajo produce un fondo de autofluorescencia cero mientras que las nanosondas continúan brillando.
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