Mostrar el registro sencillo del ítem
dc.contributor.author
Díaz Mirón, Gonzalo

dc.contributor.author
Semelak, Jonathan Alexis

dc.contributor.author
Grisanti, Luca
dc.contributor.author
Rodriguez, Alex
dc.contributor.author
Conti, Irene
dc.contributor.author
Stella, Martina
dc.contributor.author
Velusamy, Jayaramakrishnan
dc.contributor.author
Seriani, Nicola
dc.contributor.author
Došlić, Nadja
dc.contributor.author
Rivalta, Ivan
dc.contributor.author
Garavelli, Marco
dc.contributor.author
Estrin, Dario Ariel

dc.contributor.author
Kaminski Schierle, Gabriele S.
dc.contributor.author
González Lebrero, Mariano Camilo

dc.contributor.author
Hassanali, Ali
dc.contributor.author
Morzan, Uriel N.
dc.date.available
2025-02-26T10:06:49Z
dc.date.issued
2023-11
dc.identifier.citation
Díaz Mirón, Gonzalo; Semelak, Jonathan Alexis; Grisanti, Luca; Rodriguez, Alex; Conti, Irene; et al.; The carbonyl-lock mechanism underlying non-aromatic fluorescence in biological matter; Nature; Nature Communications; 14; 1; 11-2023; 1-13
dc.identifier.issn
2041-1723
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/255196
dc.description.abstract
Challenging the basis of our chemical intuition, recent experimental evidencereveals the presence of a new type of intrinsic fluorescence in biomoleculesthat exists even in the absence of aromatic or electronically conjugated che-mical compounds. The origin of this phenomenon has remained elusive so far.In the present study, we identify a mechanism underlying this new type offluorescence in different biological aggregates. By employing non-adiabatic abinitio molecular dynamics simulations combined with a data-driven approach,we characterize the typical ultrafast non-radiative relaxation pathways activein non-fluorescent peptides. We show that the key vibrational mode for thenon-radiative decay towards the ground state is the carbonyl elongation. Non-aromatic fluorescence appears to emerge from blocking this mode with stronglocal interactions such as hydrogen bonds. While we cannot rule out theexistence of alternative non-aromatic fluorescence mechanisms in other sys-tems, we demonstrate that this carbonyl-lock mechanism for trapping theexcited state leads to the fluorescence yield increase observed experimentally,and set the stage for design principles to realize novel non-invasive bio-compatible probes with applications in bioimaging, sensing, andbiophotonics.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Nature

dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
dc.subject
fluorescence
dc.subject
TD-DFT
dc.subject
QM-MM
dc.subject.classification
Física Atómica, Molecular y Química

dc.subject.classification
Ciencias Físicas

dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS

dc.title
The carbonyl-lock mechanism underlying non-aromatic fluorescence in biological matter
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2024-11-25T11:12:44Z
dc.journal.volume
14
dc.journal.number
1
dc.journal.pagination
1-13
dc.journal.pais
Reino Unido

dc.journal.ciudad
Londres
dc.description.fil
Fil: Díaz Mirón, Gonzalo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
dc.description.fil
Fil: Semelak, Jonathan Alexis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
dc.description.fil
Fil: Grisanti, Luca. Ruder Bošković Institute; Croacia
dc.description.fil
Fil: Rodriguez, Alex. The Abdus Salam. International Centre for Theoretical Physics; Italia
dc.description.fil
Fil: Conti, Irene. Università di Bologna; Italia
dc.description.fil
Fil: Stella, Martina. The Abdus Salam. International Centre for Theoretical Physics; Italia
dc.description.fil
Fil: Velusamy, Jayaramakrishnan. University of Cambridge; Estados Unidos
dc.description.fil
Fil: Seriani, Nicola. The Abdus Salam. International Centre for Theoretical Physics; Italia
dc.description.fil
Fil: Došlić, Nadja. Ruder Bošković Institute; Croacia
dc.description.fil
Fil: Rivalta, Ivan. Università di Bologna; Italia
dc.description.fil
Fil: Garavelli, Marco. Università di Bologna; Italia
dc.description.fil
Fil: Estrin, Dario Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
dc.description.fil
Fil: Kaminski Schierle, Gabriele S.. University of Cambridge; Estados Unidos
dc.description.fil
Fil: González Lebrero, Mariano Camilo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
dc.description.fil
Fil: Hassanali, Ali. The Abdus Salam. International Centre for Theoretical Physics; Italia
dc.description.fil
Fil: Morzan, Uriel N.. The Abdus Salam. International Centre for Theoretical Physics; Italia
dc.journal.title
Nature Communications

dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1038/s41467-023-42874-3
Archivos asociados