SISTEMAS DINÁMICOS BICAPA: DISEÑO DE UN SENSOR DE EVENTOS PREVIOS

RIERA, MICAELA; SALAZAR MARIO O.; FURLAN RICARDO L. E.

Rosario

Jornada; II JORNADAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE LA FBIOyF; 2023

Introducción: La química combinatoria dinámica (QCD) es una herramienta con potencial para crear y estudiar sistemas químicos complejos, permitiendo acceder a redes moleculares con propiedades emergentes poco exploradas.1 En este contexto, es posible construir sistemas dinámicos multinivel mediante dos o más reacciones reversibles que forman enlaces covalentes entre los bloques de construcción que constituyen el sistema. El diseño y la creación de redes moleculares en sistemas multinivel requiere el control de la actividad cruzada de los grupos funcionales (cómo conectar nodos) y las condiciones de las reacciones (cuándo conectar nodos).2 A partir de la combinación de reacciones comunicantes-secuenciales (intercambios de ditioacetales y disulfuros) se desarrolló un sistema bicapa que, a pesar de estar basado en dos reacciones reversibles en condiciones termodinámicas, permite descifrar en su composición final la historia de su preparación.3 En este trabajo, se estudió la capacidad de un sistema dinámico bicapa para informar, a partir de la lectura de su composición final, no solamente un cambio previo en su medio ambiente, sino además el momento en el que ese cambio se produjo.Resultados: El modelo empleado incluyó al disulfuro 11, al ditioacetal 1A1 y a los tioles 1H y 2H que dan lugar a dos reacciones reversibles (Figura 1). Se preparó una mezcla de éstos en medio ácido donde sólo el intercambio de ditioacetales está activo. Mientras el mismo está en camino a su composición de equilibrio, el sistema se expuso a un pulso básico de un minuto que no deja trazas, el cual activó momentáneamente el intercambio disulfuros que estaba latente en el sistema (y su composición de equilibrio en ese período de tiempo). Terminado el pulso, esta reacción volvió a su estado inactivo, el sistema recuperó su conectividad inicial y se restituyeron las condiciones ácidas para activar nuevamente el intercambio de ditioacetales donde finalmente el sistema alcanzó su composición final. De esta manera, se realizó una calibración del sistema con 4 ensayos con pulsos idénticos a diferentes tiempos y se ajustó el modelo con una curva exponencial. Esta se empleó para la medición y estimación del tiempo de 8 ensayos aleatorizados observando en todos los casos que el sistema indicó en qué momento se había producido el pulso con un error máximo del 4% en el rango del tiempo en el que se realizaron las mediciones. Por otra parte, el uso de simulaciones condujo a resultados similares a los observados experimentalmente.Conclusiones: Se desarrolló un sistema dinámico que actúa como un sensor de eventos sucedidos previamente en el medio. Cada pulso queda impreso en la composición final del sistema y a través de la curva que ajustó el modelo, se evaluó el poder predictivo del sistema pudiéndose determinar en momento en el que se produjo cada pulso.