Interacción inter-dominios lipídicos y su influencia en la estructura y reología de monocapas

BENJAMÍN CARUSO; BRUNO MAGGIO; NATALIA WILKE

Carlos Paz

Congreso; NanoCórdoba 2012; 2012

Fundación Argentina de Nanotecnología

Los lípidos son un elemento fundamental tanto funcional como estructural en membranas biológicas. En presencia de agua, se auto-organizan formando diversas estructuras dependiendo de las condiciones del entorno y de la naturaleza química del lípido que pueden ser utilizadas en diferentes aplicaciones bio-nano-tecnológicas. Esto es debido a que las estructuras son sistemas fluidos cuyas propiedades responden a estímulos externos. En una interfase agua-aire estas moléculas forman capas mono-moleculares (2-3 nm de espesor) que pueden ser transferidas a soportes sólidos de forma controlada y reproducible. A su vez, estas películas pueden ser homogéneas o presentar más de una fase en coexistencia distribuidas en el plano lateral. Las fases en coexistencia se segregan formando dominios lipídicos de la fase más condensada que tienen formas reproducibles. Las propiedades viscoelásticas de membranas con coexistencia dependen de la cantidad de cada fase, de la forma de los dominios y de su distribución en el plano. La distribución a su vez depende de la interacción entre los dominios. En el presente trabajo mostramos un estudio de la distribución y difusión en el plano de dominios lipídicos cargados en entornos cargados o neutros (de acuerdo a la composición lipídica) en monocapas sobre soluciones de diferente fuerza iónica. A su vez, analizamos como la interacción entre dominios influye en la difusión de los mismos en el plano de la membrana y por tanto, en la viscosidad aparente del sistema. Los resultados muestran que estos sistemas con dominios cargados se ordenan a menores porcentajes de la fase mas condensada que los dominios neutros e influyen su movimiento browniano también a proporciones menores 1. Sin embargo, la longitud de Debye en las subfases utilizadas es del orden de los nanómetros, mientras que las distancias entre dominios es del orden de los micrómetros. Esto sugiere que las interacciones entre dominios se establecen entre las resultantes dipolares del dominio lipídico y su doble capa iónica asociada. El ordenamiento parece surgir de repulsiones entre pares de dominios lo que lleva a una transición orden-desorden del sistema. Aunque se espera que la magnitud de los dipolos resultantes sea menor en presencia de sales, tanto en entornos cargados como neutros el incremento en la concentración de sales no produce un cambio observable en este ordenamiento.