¿Qué hace que las partículas se autoensamblen en estructuras biológicas complejas? A menudo, este fenómeno se debe a la competencia entre las fuerzas de atracción y repulsión, producidas por cargas eléctricas en varias secciones de las partículas. En la naturaleza, estos fenómenos a menudo ocurren en partículas queestán suspendidos en un medio, denominado partículas coloidales, como proteínas, ADN y ARN. Para facilitar el autoensamblaje, es posible "decorar" varios sitios en la superficie de dichas partículas con diferentes cargas, llamadas parches.En un nuevo estudio publicado en EPJE , los físicos han desarrollado un algoritmo para simular la dinámica molecular de estas partículas irregulares. Los hallazgos publicados por Silvano Ferrari y sus colegas de la TU Viena y el Centro de Ciencia de Materiales Computacionales CMS, Austria, mejorarán nuestra comprensión de lo que haceautoensamblaje posible en sistemas biológicos.
En este estudio, los autores modelan partículas parcheadas cargadas, que están formadas por un cuerpo rígido con solo dos parches cargados, ubicados en polos opuestos. Luego desarrollan las ecuaciones que rigen la dinámica de un conjunto de partículas parcheadas coloidales.
Basado en un enfoque existente desarrollado originalmente para partículas moleculares, su simulación incluye restricciones adicionales para garantizar que las "decoraciones" de carga eléctrica se conserven con el tiempo. En este sentido, desarrollan ecuaciones para describir el movimiento de las partículas; las soluciones a estosLas ecuaciones describen las trayectorias de estas partículas coloidales. Dichas simulaciones de dinámica molecular se prestan a ejecutarse en paralelo en una gran cantidad de partículas.
Con estos hallazgos, los autores complementan las lecciones aprendidas de observaciones experimentales de partículas similares sintetizadas recientemente en el laboratorio. Experimentos recientes han demostrado que las partículas coloidales decoradas en dos sitios de interacción muestran una propensión notable a la autoorganización en estructuras altamente inusuales que permanecenestable en un amplio rango de temperatura.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Springer . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :