Cuando se construye con moléculas, es importante comprender cómo se adhieren entre sí. El problema es que los métodos utilizados para medir esto son en sí mismos un factor influyente en el proceso. En la actualidad Comunicaciones de la naturaleza , los investigadores de TU Eindhoven, dirigidos por el profesor Bert Meijer, presentan un método que excluye esta influencia y que puede medir la rapidez con que las moléculas pequeñas se desprenden de una entidad molecular más grande disuelta en agua. Lo especial de este método es que normalmenteutilizado para una aplicación bastante diferente.
Antes de que un mecánico de automóviles pueda fabricar un automóvil, necesita saber acerca de los componentes constitutivos. Lo mismo es cierto para 'construir' con moléculas, por ejemplo, para crear cápsulas para transportar drogas a través del cuerpo humano o para hacer un hidrogel médicopara el suministro local de medicamentos y la terapia con células madre.
Monómeros para polímeros
Tales cápsulas o materiales tienden a estar hechos de polímeros que, a su vez, están construidos con bloques de construcción o monómeros más pequeños. En las moléculas autoensamblables, estos monómeros forman polímeros por sí mismos, por ejemplo, en forma de hilos largos o bolitas pequeñasen el cual las drogas pueden ser transportadas.
Los monómeros en estos polímeros supramoleculares autoensamblados no están unidos entre sí, sino que se adhieren ligeramente entre sí. Esto les da a los monómeros la posibilidad de desprenderse y volver a adherirse al polímero. La temperatura ambiente o la acidez pH influyenen esta movilidad. Por lo tanto, es importante que los investigadores o fabricantes sepan sobre esto si desean emplear cápsulas en el cuerpo humano donde la temperatura y el nivel de acidez no son los mismos en todas partes.
Deuterio en lugar de tinte
La medición de dicha movilidad generalmente se realiza mediante el acoplamiento de un tinte a la molécula, pero el problema con esto es que el tinte es más pesado que la molécula y, por lo tanto, influye en el movimiento mismo. El estudiante de doctorado René Lafleur, junto con su colega Xianwen Lou,ahora ha demostrado que este no es el caso cuando se utiliza el método de 'espectrometría de masas de intercambio de hidrógeno / deuterio'. Este método ya se utiliza para estudiar el plegamiento de proteínas, también un tipo de polímero, pero hasta la fecha no se ha utilizado paraesta aplicación.
Entonces, ¿cómo funciona? Una vez que los monómeros que se han disuelto en agua se han pegado entre sí y forman un polímero, los investigadores los disuelven en agua pesada. Los monómeros que se desprenden del polímero entran en contacto con el deuterio en elagua pesada, por lo que el átomo de hidrógeno es reemplazado por un átomo de deuterio, que es un poco más pesado. Sin embargo, el peso adicional es aproximadamente 450 veces más pequeño que el tinte que se emplea actualmente, por lo que este peso adicional no afecta la movilidad.
se pueden medir movimientos más pequeños
Lafleur y Lou pueden detectar el pequeño cambio en la masa, y se puede medir una vez más cuando el monómero se vuelve a unir al polímero. Por lo tanto, la velocidad a la que los monómeros aumentan en masa proporciona una medida de la velocidad a la que los monómerosdesprenderse del polímero.
Un aspecto especial de los resultados de la investigación es que, si bien muchos monómeros se desprenden del polímero en unos pocos minutos y, por lo tanto, aumentan su masa, otros necesitan un período de horas o incluso días para hacerlo. Además, los investigadores han demostrado que unun pequeño cambio en el tamaño del monómero afecta la movilidad. Los monómeros más grandes permanecen en el polímero por más tiempo y son menos móviles que los monómeros más pequeños. Estas diferencias no se pudieron medir antes porque las moléculas de tinte utilizadas eran demasiado grandes; el método HDX-MSahora incluso puede medir el efecto de las pequeñas diferencias en el tamaño de la molécula en la movilidad de las moléculas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Eindhoven . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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