Gli esperimenti iniziali di una tecnica per rilevare la forza di determinate interazioni ione-elettrone nell'acqua hanno prodotto risultati inaspettati. Quando si tratta di potenza, le interazioni tra ioni caricati positivamente (cationi) ed elettroni pi(π) caricati negativamente sono considerate l'influenza più importante. Tali interazioni sono comuni nei sistemi biologici e sono coinvolte in una varietà di attività basate sull'acqua, tra cui il ripiegamento delle proteine, il riconoscimento molecolare e il trasporto di ioni. Tuttavia, i ricercatori hanno avuto difficoltà a studiare le interazioni catione-pi(π) in tali ambienti acquosi. Un gruppo di scienziati cinesi ha sviluppato una tecnica che permette di studiare come le molecole d'acqua influenzano la forza delle interazioni catione-pi(π).
Secondo il team, questo approccio potrebbe essere modificato per misurare la forza di altre misteriose interazioni.
Tecniche precedenti sono state create per monitorare le interazioni catione-pi(π) in condizioni di gas in cui l'ambiente ha scarso effetto sul sistema. L'acqua è presente in tutti i sistemi biologici, ma sono state utilizzate solo tecniche semi-quantitative per valutare le interazioni catione-pi(π) nei mezzi liquidi.
Utilizzo della microscopia a forza atomica (AFM)
Per aggirare questo problema, il team studia l'interazione catione-pi(π) per una singola molecola utilizzando la microscopia a forza atomica (AFM). I ricercatori hanno precedentemente dimostrato che l'intensità del contatto repulsivo tra un singolo polimero idrofobo e l'acqua può essere valutata utilizzando un AFM. Oggi hanno scoperto che può essere utilizzato anche per studiare l'interazione catione-pi(π).
Mentre il gruppo di ricerca stava misurando questa interazione per i cationi di litio, sodio, potassio e ammonio, hanno scoperto che il "togrammo" dell'energia di legame catione-pi(π) nell'acqua era diverso da quello nell'aria.
Il team spiega questa sequenza sorprendente con cambiamenti nelle proprietà di idratazione dei cationi. Secondo i ricercatori, i risultati potrebbero guidare la creazione di materiali con maggiore capacità legante e farmaci con maggiore efficacia.
Fonte: physics.aps.org/articles/v16/s36
Günceleme: 18/03/2023 17:34