Introducción:
La compresibilidad de monocapas de Langmuir de surfactante homogéneas depende del estado de fase en el que se encuentre. Las monocapas con alta interacción lateral son rígidas y poco compresibles, mientras que cuando la interacción lateral es débil son más laxas. Las monocapas con mas de un componente en las que exista coexistencia de fases, las fases se segregan formando dominios de una fase dispersos en la otra. Cada fase en coexistencia posee las propiedades que la caracteriza, pero el conjunto presenta propiedades emergentes.
Objetivos:
En el presente trabajo se propone explorar la compresibilidad de monocapas mezcla con segregación de fase, en donde coexiste una fase muy rígida con una más laxa. De esta forma, se propone analizar la influencia de la repulsión electrostática dominio-dominio sobre la compresibilidad global.
Resultados:
Para cumplir con el objetivo planteado es necesario conocer el diagrama de fases de cada mezcla a analizar. De esta forma es posible saber la composición de cada fase en coexistencia, lo que permite estudiar las propiedades de cada fase individualmente. Se analizaron mezclas de lípidos que presentan alta interacción lateral (poco compresibles) con lípidos que forman monocapas rígidas. Los valores de compresibilidad en cada condición analizada se muestran en la tabla:
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Molécula |
Compresibilidad / mN m-1 |
Condiciones |
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Dimiristoil fostatidilcolina |
40±5 |
Todas las analizadas |
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Diestearoil fostatidilcolina |
85±5 |
NaCl 0.145M pH 6 π=10 mN m-1 |
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Ácido esteárico |
190±8 |
NaCl 0.5M pH 10 π=40 mN m-1 |
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Ácido esteárico |
60±5 |
NaCl 0.5M pH 4 π=10 mN m-1 |
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Dihexadecilfosfato |
130±7 |
NaCl 0.145M pH 6 π=10 mN m-1 |
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Dipalmitoil esfingomielina |
35±3 |
NaCl 0.145M pH 6 π=5 mN m-1 |
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Dipalmitoil ceramida |
160±10 |
NaCl 0.145M pH 6 π=5 mN m-1 |
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Dibenoil fosfatidilcolina |
155±10 |
NaCl 0.145M pH 6 π=10 mN m-1 |
Los diagramas de fases de las mezclas se determinaron usando microscopía de fluorescencia y microscopía de ángulo de Brewster.
En general se encuentra que la compresibilidad aumenta bruscamente al valor de la fase más rígida cerca del punto de percolación de cada mezcla. Sin embargo, en ciertos sistemas el aumento ocurre antes y en otros después. Los motivos de la diferencia se relacionan con la interacción repulsiva inter-dominio y con la forma de los mismos.
Conclusiones:
La compresibilidad de un sistema bifásico en general se parece al de los componentes puros en los extremos de bajas proporciones de cada fase en coexistencia y cambia abruptamente de comportamiento cerca del punto de percolación. Este resultado es independiente de la mezcla analizada. La proporción de cada fase en la que ocurre el cambio abrupto sin embargo depende de la mezcla particular bajo análisis y depende de las interacciones dominio-dominio y de la forma y distribución de los dominios.
