Modificación topográfica de películas de proteína Zein mediante Interferencia Láser Pulsada

El Calafate

Congreso; XXIII Congreso Argentina de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2023

IntroducciónZein es una proteína derivada del maíz. Su estructura anfifílica le confiere capacidad de generar películas mediante autoensamblado proteico, cuya topografía y propiedades superficiales son usualmente modificadas cambiando las variables que lo promueven (polaridad del solvente y concentración de proteína).1 En este trabajo se prepararon películas de zein con relativamente baja rugosidad, y posteriormente se ensayó la técnica de Estructuración por Interferencia Láser Directa (DLIP),2 para modificar su topografía generando patrones periódicos micrométricos de variada simetría, y se evaluaron cambios asociados en su hidrofilicidad/hidrofobicidad.Resultados y ConclusionesSe prepararon películas de zein ([zein] = 200 mg/ml; etanol 95 % v/v + 5 % ácido acético v/v + 3% glicerol v/v; rugosidad media: 11±2 nm) por drop-casting sobre vidrio. Tras irradiarlas mediante DLIP estándar,2 y pulsos individuales de un láser de Nd:YAG (355 nm; 10 ns) a fluencias láser incidentes en el intervalo de 580-820 mJ/cm−2, se generaron topografías de líneas/surcos, cuadrados y rombos [períodos: ~9 μm; profundidad media: 360 nm; Fig. 1.a-c]. A fluencias mayores a ~900 mJ/cm−2, tales estructuras fueron enmascaradas por el desarrollo concomitante de topografías tipo ?micro-espumas? [Fig. 1.d].2 Mediciones de ángulo de contacto del agua (WCA) muestran una reducción de la hidrofilicidad de las superficies con topografías modificadas (WCA: líneas/surcos: 64±3°; cuadrados y rombos: 59±4°; micro-espumas: 68±2°) con respecto a las no modificadas (50±3°). La DLIP muestra potencialidad para modificar las características superficiales de películas autoensambladas de bio-polímeros de fuentes renovables, que podrían minimizar la adhesión de líquidos en dispositivos microfluídicos y antibacterianos.Referencias1) Turasan, H. and Kokini, J. L., Biomacromolecules 2017, 18, 331−354.2) Mulko, L. E. et al., Appl. Surf. Sci. 2020, 509, 1453701−1453707.