New azobenzene-based photoswitches for two-photon optical control of neuronal receptors

• Autores: Marta Gascón Moya
• Directores de la Tesis: Jordi Hernando Campos (dir. tes.), Ramon Alibés Arqués (dir. tes.), Félix Busqué Sánchez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2014
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Josep Font i Cierco (presid.), Amadeu Llebaria Soldevila (secret.), Joakim Andréasson (voc.)
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  DDD  TESEO 
• Resumen

  • Aquest projecte persegueix el desenvolupament d’una sèrie de nous interruptors moleculars per a controlar el funcionament d’un canal iònic present en les cèl·lules del sistema nerviós central. Fins a l’actualitat els interruptors desenvolupats d’aquest tipus es basen en sistemes azobenzènics, fet que fa que presentin una limitació fonamental: la radiació UV-vis necessària per a interconvertir els dos estats del sistema és poc penetrant en teixits biològics i pot, fins i tot, provocar processos de fotodegradació d’aquests teixits. Aquest inconvenient es podria solucionar utilitzant llum del infraroig proper (NIR) per a dur a terme la fotoisomerització del interruptor mitjançant absorció multifotònica (a dos fotons). Per tal d’assolir aquest objectiu, es van plantejar dues estratègies: (i) la photoisomerització sensibilitzada a dos fotons del nucli azobenzènic; i (ii) la directa photoisomerització a dos fotons del nucli azobenzènic. La primera aproximació es podria aconseguir afegint una quarta unitat activa a l’estructura de l’interruptor original descrit per Gorostiza et al. Aquest nou fragment actuaria com a sensibilitzador, absorbint llum NIR mitjançant un procés multifotònic i transferint la corresponent energia d’excitació electrònica mitjançant un mecanisme de transferència d’energia ressonant (RET) a la unitat d’azobenzè. Per contra, la segona estratègia requeriria la introducció d’asimetria electrònica entre els dos anells, per tal de millorar la capacitat del sistema d’absorbir a dos fotons. Per validar aquestes dues aproximacions, dues families d’interruptors moleculars es van preparar i el seu comportament fotoquímic va ser evaluat tant en solució com en teixits biològics.