Empleo de la espectroscopía Raman para la investigación de monocapas de lípidos y proteínas soportadas sobre silicio

J. KLUG; F. LURGO; G. BORIOLI; G. I. LACCONI*

Córdoba

Congreso; Nanocórdoba 2014; 2014

UNCórdoba

Empleo de la espectroscopia Raman para la investigacion de monocapas de lipidos y proteınas soportadas sobre silicio Klug J, Lurgo F, Borioli G, LACCONI G La implementacion de la espectroscopıa Raman en la investigacion de monocapas y bicapas de lipidos soportadas sobre plataformas solidas es actualmente un tema de gran interes a nivel de la nanoescala, en la ciencia basica y aplicada. Estos sistemas de interes biofisico, son utilizados como modelos de las membranas celulares y consisten en estructuras auto-organizadas de lipidos que pueden presentar microdominios de distintas fases. Este aspecto juega un papel muy importante en procesos biologicos, tales como la estabilizacion de moleculas de proteinas o peptidos en el ambiente organizado de la membrana. La espectroscopia Raman ofrece un medio no invasivo para el analisis quimico y estructural de las monocapas lipidicas y sus microdominios conteniendo proteinas. Por otra parte, el empleo de plataformas activas para la intensificacion de la senal espectroscopica (Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, SERS), permite la deteccion molecular con alta sensibilidad (1, 2). El estudio realizado comprende dos etapas: I) Obtencion de plataformas activas SERS; II) Caracterizacion espectroscopica de monocapas de Langmuir con proteinas en las plataformas SERS. En la primer etapa se utilizaron obleas hidrogenadas de n-Si(111) sobre las cuales se electrodepositaron nanoparticulas de plata (Ag). La distribucion del tamano y forma de las particulas fue modificada al variar el programa potencial-tiempo aplicado y en todos los casos, la actividad SERS, fue establecida con las se?nales de la molecula de prueba Rodamina 6G adsorbida sobre la plataforma. La mayor sensibilidad para la detecci´on Raman se obtuvo con cristalitas de Ag (radio promedio 23 nm) depositadas por un doble pulso de potencial (nucleacion y crecimiento) sobre el silicio en soluciones de KClO4 0,1 M + AgClO4 1,0 mM. En la segunda etapa se estudiaron las caracteristicas estructurales y moleculares de monocapas de Langmuir- Blodgett, formadas con moleculas de lipidos PIP2 (Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate) y con moleculas de proteinas MARCKS (Myristoylated alanine-rich C-kinase substrate) a presiones de 15 y 30 mN m-1, respectivamente, como asi tambien de la mezcla 1:1 PIP2-MARCKS. El analisis espectroscopico, empleando radiacion laser 632,8 nm se realizo mediante la transferencia de las monocapas sobre plataformas de silicio monocristalino activadas para SERS. En la presente comunicacion se muestra como mediante los espectros SERS se obtiene informacion molecular y estructural sobre las monocapas de Langmuir de moleculas PIP2 y de la proteina MARCKS, soportadas sobre plataformas de silicio conteniendo particulas electrodepositadas de Ag. Ademas, se han establecido las condiciones experimentales para la construccion de plataformas activas optimizadas para la intensificacion Raman. Agradecimientos: CONICET, SECyT-UNC, FONCyT, CEMETRO-UTN (Dres. D. Brussa y C. Schurrer), LAMARX-IFEG (SNM) y LANN-INFIQC (SNM). Referencias: (1) C. S. Sweetenham, M. Larraona-Puy, I. Notingher, Appl. Spectr. 65 (2011) 1387-1392. (2) S. Abalde-Cela, P. Aldeanueva-Potel, C. Mateo-Mateo, L. Rodr´ıguez-Lorenzo, R. A. Alvarez-Puebla, L. M. Liz-Marz´an, J. R. Soc. Interface 7 (2010), S435-S450.