Caracterización de la dinámica molecular en nanoestructuras supramoleculares globulares mediante relaxometría magnética nuclear

Abstract

Utilizando diferentes técnicas de resonancia magnética nuclear, principalmente la relaxometría con ciclado rápido de campo magnético, se llevaron a cabo estudios de dinámica molecular, los que permitieron analizar propiedades mesoscópicas en diferentes estructuras supramoleculares globulares. Se midió la tasa de relajación espín-red de protones con esta técnica, en liposomas unilamelares. Se extendió exitosamente a sistemas más complejos (liposomas dopados con colesterol o detergente) un modelo previamente desarrollado para interpretar la dispersión de dicha tasa. Este modelo proporciona información general sobre la dinámica de los lípidos que conforman la membrana de los liposomas y nos permite inferir sobre las propiedades elásticas de la misma por medio de la constante elástica de flexión k. En el caso de mediciones de k para liposomas rígidos dopados con colesterol (k ~15-20kBT), fue posible dilucidar experimentalmente la cantidad de lípidos que son afectados por cada molécula de colesterol.

Using different nuclear magnetic resonance techniques, mainly fast field cycling relaxometry, molecular dynamics studies were carried out, and that allowed analyzing mesoscopic properties of different globular supramolecular structures. Protons spin-lattice relaxation rate of unilamellar liposomes was measured through this technique. A previous developed model to interpret the dispersion of that rate was extended to more complex systems successfully (liposomes with cholesterol or detergent). This model provides general information about the dynamics of lipids of the liposome membrane and allows us to infer about elastic properties of the membrane by means of the bending modulus k. For measurements of k of rigid liposomes with cholesterol (k ~15-20kBT), it was possible to elucidate the amount of lipids affected by every cholesterol molecule, experimentally.