Estudio de adsorción de monocapas auto-ensambladas de L-cisteína y L-triptófano sobre superficie monocristalina de Au(111) mediante microscopía túnel de barrido y métodos ab-initio

VANINA G. FRANCO; SINDY JULIETH RODRÍGUEZ SOTELO; FLORENCIA CALAZA; MARIO PASSEGUI

Congreso; 106a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2021

RAFA

Introducción. El desarrollo y la optimización de dispositivos a escala nanométrica, demandan una exhaustiva comprensión del proceso de autoensamblado de las moléculas y de las propiedades químicas y físicas de la interfase orgánica/inorgánica generada. La formación de monocapas autoensambladas (SAMs) por autoorganización, es una de las técnicas más empleadas para modificar superficies. En particular en el área de nanobiosensores, las SAMs son un valioso nexo entre el conductor metálico encargado de transducir señales y las moléculas biológicas que sirven como elementos de reconocimiento. Las SAMs de aminoácidos, han recibido especial atención, debido a la posibilidad de abordar mediante un sistema relativamente simple, desafíos de mayor complejidad [1]. Por lo tanto, es fundamental la comprensión de las propiedades químicas y físicas de la interfase y del proceso de formación de éstas SAMs en particular. Los aminoácidos L-cisteína (Cys) y L-triptófano (Trp) merecen un interés particular como enlazantes de macromoléculas para sensores biológicos, debido a los grupos R que presentan. En este trabajo se realizó un estudio teórico y experimental de la formación de SAMs de moléculas de Cys y de Trp en solución, sobre superficies monocristalinas de Au(111). La adsorción de moléculas se llevó a cabo por inmersión del sustrato (dipping) en soluciones metan´olicas de Cys y de Trp a diferentes cubrimientos y se caracterizaron las SAMs mediante microscopía túnel de barrido (STM) en aire y a temperatura ambiente. Adicionalmente, con cálculos ab-initio mediante la teoría del funcional de la densidad (DFT) se estudió la interacción sustrato-adsorbato en tres sistemas: (i) Cys sobre Au(111), (ii) Trp sobre Au(111) y (iii) Metanol sobre Au(111).