Membranas Biológicas: dominios laterales y acoplamientos entre capas

PUSTERLA JULIO MARTÍN; RAFAEL GUSTAVO OLIVEIRA

La Plata

Encuentro; V Encuentro Argentino de Materia Blanda; 2014

Las membranas biológicas son estructuras con un grosor en el orden de unos pocos nanómetros. Los modelos para su estudio incluyen monocapas, bicapas y multicapas moleculares. En monocapas de Langmuir en interfase aire/agua podemos visualizar por microscopia de fluorescencia y de ángulo de Brewster la presencia de coexistencia de fases con dominios segregados lateralmente y de naturaleza fluida. En los distintos dominios estudiamos localmente el grosor (obtenidos por medidas de reflectividad y de índice de refracción) y su composición, determinando la tensión de línea y la repulsión dipolar entre dominios, (entre otras variables macroscópicas) en función del empaquetamiento molecular. Según la teoría en uso, la competencia entre tensión de línea y repulsión dipolar debería permitir estimar el radio de equilibrio. En este trabajo mostramos que dicho modelo solo funciona en las cercanías del punto de mezcla; por fuera de ese rango las predicciones dan valores excesivamente grandes que no corresponden a los valores observados (10-4 m). En multicapas y de acuerdo a las condiciones podemos estudiar el acoplamiento entre sucesivas capas utilizando técnicas de dispersión y difracción de rayos-x y de neutrones. Esto nos permite medir grosores en el orden de los nanómetros (relacionables a los obtenidos en monocapas), longitudes de correlación, perfiles de densidad electrónica y propiedades mecánicas de las membranas, como compresibilidad y rigidez flexional. Los parámetros obtenidos, tanto en monocapas como en multicapas nos permiten definir y caracterizar los estados de fases presentes en ambos sistemas experimentales. Esto nos permite establecer comparaciones entre monocapas y multicapas en diferentes condiciones ambientales. Nuestro objetivo final es el de construir un diagrama de fases para la membrana biológica utilizando información complementaria obtenida de los diferentes sistemas experimentales.