Voladizo de AFM modificado al que se unirán las moléculas de proteína. Crédito:Universidad de Twente
En enfermedades infecciosas, ensuciamiento de la membrana, interacción con bacterias, así como en la rápida cicatrización de heridas, por ejemplo, la forma en que las proteínas interactúan con una superficie juega un papel importante. En una superficie funcionan de manera diferente que en solución. En el casco de un barco las larvas del percebe dejarán pequeños rastros de proteínas para probar si la superficie es atractiva para una unión a largo plazo. Si conocemos más sobre esta interacción, será posible desarrollar condiciones superficiales menos atractivas para el percebe. Grandes cantidades de percebes en un barco tendrán un efecto destructivo sobre la resistencia al flujo y conducirán a un mayor consumo de combustible. El nuevo método de medición utiliza un microscopio de fuerza atómica modificado:una pequeña bola pegada al voladizo del microscopio atraerá moléculas de proteína.
Medidas de fuerza
Una cantidad de solo cientos de moléculas de proteína será suficiente para determinar un valor crucial, llamado punto isoeléctrico (pI):este es el valor de pH en el que la proteína tiene una carga eléctrica neta cero. El valor pI dice mucho sobre el entorno en el que una proteína se 'sentirá cómoda', y al que se desplaza preferentemente. Usando el microscopio AFM, de los cuales la punta modificada ha recogido moléculas de proteína, es posible realizar mediciones de fuerza para diferentes valores de pH. La punta será atraída o repelida, o no muestran ningún movimiento cuando se alcanza el punto pI. Para estas medidas, los investigadores hicieron un material de referencia especial que consta de varias capas. Usando esto, se puede probar el efecto de varios valores de pH hasta que se encuentre el valor pI.
Cambio de pintura
Las pruebas se han realizado con éxito para una serie de proteínas conocidas como el fibrinógeno, mioglobina y albúmina bovina. Y volviendo al percebe:la pequeña huella de proteína contendrá suficientes moléculas para determinar el valor pI. Esto cuantifica las condiciones ideales de la superficie, y usando este conocimiento, se pueden hacer nuevas elecciones para, por ejemplo, la pintura que se utiliza en el casco de un barco.
Medidas de fuerza sobre material de referencia. Crédito:Universidad de Twente