Sistemas de monocapas, bicapas y multicapas moleculares aplicados al estudio de una biomembrana natural.

RAFAEL GUSTAVO OLIVEIRA

San Carlos de Bariloche

Congreso; 107 Reunion Anual de la Asociación Física Argentina; 2022

Asociación Física Argentina

La mielina es la membrana autoenrollada alrededor del axón de las neuronas. En nuestro laboratorio venimos estudiando dicha membrana de utilizando sistemas de monocapas, bicapas y multicapas moleculares sobre distintas interfases como así también en suspensión acuosa. En el sistema de capas monomoleculares sobre interfase aire/agua (monocapas de Langmuir y de Gibbs) hemos determinado distintos comportamientos y variables (isotermas de compresión lateral, presiones de equilibrio, electrostática, etc) y situaciones de coexistencia de fases líquido-líquido hasta puntos de mezcla. Recientemente hemos determinado la criticalidad del proceso de mezcla en la matriz de lípidos mielínicos totales, determinando la variación de la tensión de línea en el borde de los dominios. También determinamos la diferencia de densidad dipolar entre ambas fases. Para ambas variables determinamos la caída de valores hacia el punto de mezcla y sus exponentes críticos, que se aproxima a 1 para la tensión de línea y 1/8 para la repulsión dipolar [1]. Esto correspondería al mismo tipo de universalidad que el de Ising 2D. Asimismo, desarrollamos una técnica basada en microscopia de ángulo de Brewster que nos permite medir el grosor de la monocapa. Comparando estas medidas con reflectividad en sincrotrón (grazing incidence X-ray off-specular scattering) podemos decir que el espesor corresponde a la capa como un todo [2]. En sistemas heterogéneos podemos así determinar la diferencia de grosor entre las fases, la que se encuentra en relación a la tensión de línea. En multicapas en suspensión, una condición más similar a la situación natural, podemos detectar las mismas fases y dar cuenta de interacciones entre sucesivas capas por SAXS lo que nos ha llevado a elaborar diagramas de fases [3]. En multicapas depositadas sobre soporte sólido la planaridad permite la separación de los componentes del vector de dispersión de neutrones en el espacio recíproco. Esto brinda mayores posibilidades de análisis. De particular interés se presenta la determinación de propiedades mecánicas como rigidez flexional y compresibilidad entre capas que afectarían la estabilidad del arreglo de membranas, crucial para su normal funcionamiento.[1] Pusterla et al., BBA - Biomem 1864 (2022) 183874[2] Pusterla et al., BBA - Biomem 1859 (2017) 924-930[3] Pusterla et al., Cells 9 (2020): 670