Empleo de la espectroscopía Raman para la investigación de monocapas de lípidos y proteínas soportadas sobre silicio

Córodba

Congreso; Nanocórdoba II; 2014

Universidad Nacional de Córdoba

La implementación de la espectroscopía Raman en la investigación de monocapas de lípidos soportadas sobre plataformas es actualmente un tema de gran interés a nivel de la nanoescala, en la ciencia básica y aplicada. El empleo de estos sistemas de interés biofísico, como modelos de las membranas celulares, los cuales consisten en moléculas de lípidos con diferente estructura química, auto-organizados en estructuras de mono- y bicapas, conteniendo microdominios de fases separadas. Este aspecto juega un papel muy importante en procesos biológicos, tales como la estabilización de moléculas de proteínas o péptidos en el ambiente organizado de la membrana. La espectroscopía Raman ofrece un medio no invasivo para el análisis químico y estructural de las monocapas lipídicas y sus microdominios conteniendo proteínas. Por otra parte, el empleo de plataformas activas para la intensificación de la señal espectroscópica (Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, SERS), permite la detección molecular con alta sensibilidad (1, 2).En el presente trabajo se estudiaron las características estructurales y moleculares de monocapas de Langmuir, formadas con moléculas de lípidos PIP2 (Phosphaticylinositol 4,5-bisphosphate) y con moléculas de proteínas MARCKS (Myristoylated alanine-rich C-kinase substrate) a presiones de 15 y 30 mN m-1, respectivamente. El análisis espectroscópico se realizó mediante la transferencia (por elevación vertical) de las monocapas sobre plataformas de silicio monocristalino activadas para SERS. Estas plataformas activas SERS se obtuvieron por electrodeposición de nanopartículas de Ag sobre obleas hidrogenadas de n-Si(111). La distribución del tamaño y forma de las partículas fue modificada al variar el programa potencial-tiempo aplicado y en todos los casos, la actividad SERS, fue chequeada con las señales de la molécula de prueba Rodamina 6G adsorbida sobre la plataforma, empleando radiación láser 632,8 nm y 1 mW de potencia. La mayor sensibilidad para la detección Raman se obtuvo con cristalitas de Ag (radio promedio 23 nm) depositadas por un doble pulso de potencial (nucleación y crecimiento) sobre el silicio en soluciones de KClO4 0,1 M + Ag+ 1,0 mM. En la presente comunicación se muestra cómo mediante los espectros SERS se obtiene información molecular y estructural sobre las monocapas de Langmuir de moléculas PIP2 y de la proteína MARCKS, las cuales han sido transferidas a plataformas de silicio conteniendo partículas electrodepositadas de Ag. Se han establecido las condiciones experimentales para la construcción de plataformas activas óptimizadas para la intensificación Raman.