Simulaciones computacionales en monocapas de Langmuir

KLUG J.; D. MASONE; M. G. DEL PÓPOLO

Congreso; NanoCórdoba 2014; 2014

Los lípidos son moléculas que poseen dos regiones con propiedades opuestas, una cabeza polar (hidrofílica) y una cola no-polar (hidrofóbica). Esta característica permite que los lípidos en ambientes acuosos generen una amplia gama de estructuras auto-ensambladas, entre las que se encuentran las biomembranas y las monocapas de Langmuir [1-3]. En particular, una monocapa de Langmuir consiste en el ordenamiento espontáneo de los lípidos en una interfase agua-aire con las cabezas polares apuntando hacia el agua y las colas no-polares expuestas al aire [4]. Las monocapas de Langmuir son de interés para la comunidad científico-tecnol ́ógica porque constituyen sistemas modelo para el estudio de las propiedades físico-químicas de las biomembranas. En este contexto, es primordial dilucidar las bases moleculares que rigen su respuesta a las perturbaciones de parámetros externos, tales como la temperatura, la presión lateral, y la fuerza iónica del medio; así como a la presencia de inclusiones en la monocapa, tales como aminoácidos, péptidos, colorantes y nanopartículas. En este trabajo se presentan resultados de simulaciones de Dinámica Molecular atomísticas de una mono- capa de Langmuir de dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC) pura y en precencia del aminoácido arginina (Arg+). Se analizaron los efectos que las Arg+ producen en los distintos observables del sistema: isotermas de presión(lateral)-área(molecular), ordenamiento de los lípidos, coeficiente de difusión, momento dipolar, cambio de potencial electrostático a través de la interfase, entre otros. [1] Chaikin, P. M.; Lubensky T. C. Principles of condensed matter physics. Vol. 1. Cambridge: Cambridge university press, 2000. [2] Barrat, J.-L.; Hansen J.-P. Basic concepts for simple and complex liquids. Cambridge University Press, 2003. [3] Israelachvili, J. N. Intermolecular and surface forces: revised third edition. Academic press, 2011. [4] Kaganer, V. M.; Helmuth Mohwald H.; Dutta P. "Structure and phase transitions in Langmuir monolayers". Reviews of Modern Physics 71.3 (1999): 779