Los experimentos iniciales de una técnica para detectar la fuerza de ciertas interacciones ion-electrón en el agua arrojaron resultados inesperados. Cuando se trata de energía, las interacciones entre los iones cargados positivamente (cationes) y los electrones pi(π) cargados negativamente se consideran la influencia más importante. Tales interacciones son comunes en los sistemas biológicos y están involucradas en una variedad de actividades basadas en el agua, incluido el plegamiento de proteínas, el reconocimiento molecular y el transporte de iones. Sin embargo, los investigadores han tenido dificultades para estudiar las interacciones catión-pi(π) en tales entornos acuosos. Un grupo de científicos de China ha desarrollado una técnica que permite estudiar cómo las moléculas de agua afectan la fuerza de las interacciones catión-pi(π).
Según el equipo, este enfoque podría modificarse para medir la fuerza de otras interacciones misteriosas.
Se crearon técnicas anteriores para monitorear las interacciones catión-pi(π) en condiciones de gas donde el ambiente tiene poco efecto en el sistema. El agua está presente en todos los sistemas biológicos, pero solo se han utilizado técnicas semicuantitativas para evaluar las interacciones catión-pi(π) en medios líquidos.
Uso de microscopía de fuerza atómica (AFM)
Para sortear este problema, el equipo estudia la interacción catión-pi(π) para una sola molécula usando microscopía de fuerza atómica (AFM). Los investigadores han demostrado previamente que la intensidad del contacto repulsivo entre un solo polímero hidrófobo y el agua se puede evaluar mediante un AFM. Hoy, descubrieron que también se puede utilizar para investigar la interacción catión-pi(π).
Mientras el equipo de investigación estaba midiendo esta interacción para los cationes de litio, sodio, potasio y amonio, descubrieron que el "togramo" de la energía de unión catión-pi(π) en el agua era diferente al del aire.
El equipo explica esta sorprendente secuencia con cambios en las propiedades de hidratación de los cationes. Según los investigadores, los hallazgos podrían guiar la creación de materiales con mayor capacidad de unión y fármacos con mayor eficacia.
Fuente: physics.aps.org/articles/v16/s36
Günceleme: 18/03/2023 17:34