La aplicación de un campo eléctrico al agua en una proteína natural aumenta sustancialmente el flujo del líquido y abre la posibilidad de ofrecer una tecnología de tratamiento de agua más eficiente. según un estudio en coautoría de académicos de UCD.

La investigación encontró que la aplicación de campos eléctricos polarizados circularmente al agua en los canales de proteínas de membrana humana, conocido como acuaporina 4, resultó en un "electrobombeo" que duplica el flujo de agua a través de los canales biológicos.

Las acuaporinas (AQP) son proteínas que canalizan el agua en todas las formas de vida conocidas y son cruciales para la regulación del agua en órganos y células.

El estudio publicado en el Revista de letras de química física fue coautor del profesor Niall English, Facultad de Ingeniería Química y de Bioprocesos de la UCD, y el Dr. Christian J Burnham, anteriormente Facultad de Ingeniería Química y de Bioprocesos de la UCD.

Los investigadores utilizaron una simulación de dinámica molecular para estudiar qué efecto tendría la aplicación de la fuerza externa de un campo eléctrico sobre la permeabilidad, o flujo de agua, a través de una acuaporina.

Los campos eléctricos de polarización circular (CP) giran en forma de hélice. Los investigadores encontraron que cuando se aplica a las moléculas de agua, el momento de rotación o de hélice del campo CP empuja el agua hacia un momento lineal o de avance.

La aplicación de los campos eléctricos de PC resultó en lo que describieron como "electrobombeo", que duplicó el flujo de agua a través de la acuaporina.

Los análisis también encontraron que las moléculas de sal en el agua salada son demasiado grandes para salir de las acuaporinas. y, como resultado, el proceso también proporciona un método para desalinizar el agua.

"Lo que es novedoso [en este estudio] es nuestra capacidad para controlar y manipular la cantidad, la velocidad y la velocidad a la que el agua penetra a través de la membrana, "dijo el profesor Niall English.

"Podemos duplicar la tasa de permeabilidad del agua a través de acuaporinas utilizando campos de CP".

Los autores concluyeron que el "electrobombeo" plantea la "gran posibilidad de mejorar el campo giratorio y controlar la permeabilidad del agua en las acuaporinas, u otros biocanales como tecnología de tratamiento de agua potencialmente viable y competitiva ".