Efectos de la interacción amina-fosfato sobre el transporte iónico en nanocanales de estado sólido

GREGORIO LAUCIRICA; GONZALO PÉREZ-MITTA; MARMISOLLÉ, WALDEMAR; AZZARONI, OMAR

Berisso

Congreso; NANO 2018; 2018

YTEC

El transporte iónico a través de canales de dimensiones nanométricas depende de la geometría del canal y la densidad de carga de sus paredes. En particular, en el caso de nanocanales asimétricos, es posible observar fenómenos de rectificación, que indica que el transporte de uno de los iones (aniones o cationes) se ve favorecido. La medida de transporte iónico a través de nanocanales se realiza en una celda de cuatro electrodos en el que la membrana se coloca en el camino de los iones, que son forzados a atravesarla mediante la aplicación de una diferencia de potencial eléctrico empleando un potenciostato. El registro de la corriente en función de la diferencia de potencial eléctrico (curva i-V) en nanocanales asimétricos permite determinar el factor de rectificación (frec ), y por lo tanto, caracterizar el transporte iónico a través de estos. Estudios previos afirman que, a fines prácticos, el frec es una medida directa de la densidad de carga superficial. [1] Por otro lado, la asociación de iones fosfato y poliaminas constituyen un ejemplo de ensamblados supramoleculares en muchos medios biológicos. Esta interacción hace posible la manipulación de la carga de superficies funcionalizadas con grupos amino mediante el ajuste de parámetros tales como el pH y la concentración de fosfato. [2] En este trabajo, se ha llevado a cabo el estudio del efecto de los iones de fosfato sobre las propiedades de transporte en nanocanales únicos (single-pore) asimétricos funcionalizados con una poliamina. La variación en el transporte iónico con la concentración de fosfato puede explicarse mediante los cambios en la carga superficial que este anión produce al asociarse con los grupos amino (Fig. 1). Se ha probado la selectividad de esta interacción frente a otros aniones divalentes. Además, se ha desarrollado un modelo simple de unión que permite predecir el comportamiento del frec con la concentración de fosfato, permitiendo de esta manera obtener el valor para la constante de interacción amino-fosfato.La presencia de moléculas con mayor cantidad de grupos fosfato (polifosfatos) acentúa los cambios en la respuesta iónica. En el caso particular del ATP, la sensibilidad de la respuesta iontrónica está en el orden del micromolar, posibilitando la detección de esta especie química utilizando nanocanales de estado sólido funcionalizados con poliaminas.