26.02.2020 - Technische Universität Graz

Los LEDs de la producción bacteriana

Fuentes de luz sostenibles

En el proyecto FET Open ENABLED, el diseñador de proteínas de TU Graz, Gustav Oberdorfer, está trabajando junto con investigadores de España e Italia en diodos emisores de luz económicos y respetuosos con el medio ambiente.

La base de esta visión se está sentando en el Instituto de Bioquímica de la Universidad Tecnológica de Graz, donde Gustav Oberdorfer y su equipo están diseñando proteínas con la ayuda de un software de simulación. "Para este proyecto, estamos analizando las estructuras de las proteínas fluorescentes de la naturaleza y probando cómo necesitamos modificarlas para que se unan a diferentes moléculas orgánicas fluorescentes", explica Oberdorfer. Los LED emiten una luz azul de onda corta que luego es absorbida por una capa de materiales de iluminación inorgánicos y convertida en luz de mayor longitud de onda. El espectro completo resulta entonces en la luz blanca tal como la percibimos.

Oberdorfer desarrolló la idea del proyecto junto con socios de cooperación de España e Italia que trabajaron en el tema de manera independiente y pudieron lograr un éxito prometedor.

Revestimiento de LEDs respetuoso con el medio ambiente

Rubén Costa del Instituto de Estudios Avanzados de Madrid (IMDEA) desarrolló un recubrimiento orgánico estable de LED como alternativa a los recubrimientos convencionales de LED, que normalmente consisten en minerales problemáticos de tierras raras. La mezcla consiste en polímeros orgánicos en los que él y su equipo lograron incrustar proteínas fluorescentes. Estas proteínas fluorescentes se encuentran en los organismos marinos y son utilizadas por ellos como fuente de luz para la caza, la comunicación y la autoprotección. Sin embargo, la luminosidad que se puede lograr con tales dispositivos es todavía demasiado baja para usarlos en lámparas que iluminan habitaciones enteras.

Tintes orgánicos con buena eficiencia de emisión de luz

Los investigadores del Departamento de Química de la Universidad de Turín, dirigidos por Claudia Barolo, se ocupan a su vez de la síntesis de tintes orgánicos que tienen una buena eficiencia de emisión de luz y se utilizan en los diodos orgánicos emisores de luz (OLED). Sin embargo, muchos de estos tintes son costosos y complejos de sintetizar. Como parte del proyecto FET Open, Barolo y su equipo están buscando un colorante adecuado que pueda ser producido con un mínimo esfuerzo y que pueda ser modificado para que pueda ser incorporado a las proteínas como un aminoácido artificial.

El proyecto FET Open ENABLED combina lo mejor de todos los subsectores

El proyecto FET Open ENABLED ahora reúne los éxitos de todos los grupos. El objetivo es utilizar las bacterias para desarrollar proteínas fluorescentes artificiales completamente nuevas. Con este fin, los bioquímicos de Graz primero simulan miles de diferentes proteínas hipotéticas que se van a unir específicamente a los tintes sintéticos. Un puñado de estas proteínas, es decir, las más cercanas a la estructura de las proteínas naturalmente fluorescentes, se ordenan como construcciones sintéticas de ADN. El siguiente paso es investigar si estas proteínas realmente se unen a los tintes para los que fueron diseñadas. Tan pronto como esto se confirme, estas nuevas proteínas fluorescentes artificiales se integrarán en la matriz de polímeros y se comprobará su idoneidad con respecto a los bio-LED.
"El plan es que 'cosechemos' las proteínas de la célula bacteriana; en otras palabras, podremos cultivar alguna parte de las fuentes de luz", dijo Oberdorfer, esperando una prueba de principio al final del proyecto dentro de cuatro años.

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