(PhysOrg.com) - Los investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer han descubierto un nuevo Un método más preciso para medir cuánto o qué poco aman las interfaces a nanoescala el agua.

Las investigaciones, dirigido por Shekhar Garde, el profesor Elaine y Jack S. Parker en Rensselaer y jefe del Departamento de Ingeniería Química y Biológica, se detallaron en una serie de tres artículos de revistas recientes. Este nuevo método para medir la hidrofobicidad podría tener importantes aplicaciones para el futuro del descubrimiento de fármacos, Dijo Garde.

“Es fácil medir la hidrofobicidad a macroescala:simplemente colocas una gota de agua en una superficie y observas con tus propios ojos para ver lo que hace, —Dijo Garde. Gotas de agua sobre superficies hidrofóbicas, como una hoja de loto o una sartén antiadherente, y se extiende sobre superficies hidrófilas. La hidrofobicidad se mide por el ángulo con el que la gota de agua entra en contacto con la superficie.

"Pero a nanoescala, Realmente no podemos poner una gota de agua en la superficie de una proteína o en una nanopartícula, que puede ser tan pequeña como una milmillonésima parte de un metro de longitud, y medir los ángulos de contacto, —Dijo Garde. “Así que es un desafío medir qué tan hidrofóbica o hidrofílica es realmente una superficie tan pequeña. Nuestro nuevo método, sin embargo, proporciona una ruta correcta y eficiente a la respuesta ".

Los tres artículos fueron publicados en Cartas de revisión física , procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , y como artículo de portada de la edición de este mes de la revista American Chemical Society Langmuir .

El grupo de Garde realizó extensas simulaciones moleculares modelando interfaces a nanoescala llamadas monocapas autoensambladas. Modelaron una gama de superficies hidrofóbicas e hidrofílicas, y monitoreó cuidadosamente el comportamiento de las moléculas de agua que interactúan con estas superficies. Contrariamente a las expectativas de los investigadores, las simulaciones mostraron que la densidad del agua junto a una superficie es un indicador pobre de la hidrofobicidad de esa superficie. Sin embargo, también inesperadamente, los investigadores encontraron que existe una excelente correlación entre la hidrofobicidad de la superficie y las fluctuaciones en la densidad del agua adyacente.

El nuevo método podría conducir a un enfoque más sólido para caracterizar la hidrofobicidad de superficies complejas y heterogéneas de proteínas. biomoléculas, y otras nanopartículas, Dijo Garde. Se espera que este enfoque tenga implicaciones importantes para comprender cómo las proteínas interactúan entre sí, y cómo se unen a los objetivos. El nuevo método podría potencialmente aumentar significativamente los enfoques computacionales actuales para la detección y el diseño de medicamentos para tratar una variedad de enfermedades, Dijo Garde.

La mayoría de las simulaciones moleculares de Garde se realizaron en el Rensselaer Computational Center for Nanotechnology Innovations (CCNI).

Los coautores de los tres artículos de la revista incluyen al estudiante graduado en ingeniería química y biológica Sumanth N. Jamadagni, junto con los estudiantes de doctorado en ingeniería química y biológica Sapna Sarupria y Rahul Godawat.

Proporcionado por el Instituto Politécnico Rensselaer (noticias:web)