p (PhysOrg.com) - Mexa este líquido claro em um frasco de vidro e nada acontece. Agite este líquido, e folhas flutuantes de estruturas semelhantes a proteínas emergem, pronto para detectar moléculas ou catalisar uma reação. Este não é o mais recente gadget do arsenal de James Bond - em vez disso, a pesquisa mais recente dos cientistas do Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) do DOE revelando como folhas finas de estruturas semelhantes a proteínas se auto-organizam. Este "abalado, mecanismo não agitado fornece uma maneira de aumentar a produção dessas nanofolhas bidimensionais para uma ampla gama de aplicações, como plataformas para detecção, filtração e crescimento de modelos de outras nanoestruturas. p “Nossas descobertas nos mostram como fazer engenharia bidimensional, materiais biomiméticos com precisão atômica em água, ”Disse Ron Zuckermann, Diretor da Instalação de Nanoestruturas Biológicas da Fundição Molecular, uma instalação de usuário de nanociência DOE no Laboratório de Berkeley. “Além do mais, podemos produzir esses materiais para aplicações específicas, como uma plataforma para detecção de moléculas ou uma membrana para filtração ”.

p Zuckermann, que também é um cientista sênior do Berkeley Lab, é pioneira no desenvolvimento de peptoides, polímeros sintéticos que se comportam como proteínas de ocorrência natural sem degradação. Seu grupo já havia descoberto peptoides capazes de se automontar em cordas em nanoescala, folhas e mandíbulas, acelerando o crescimento mineral e servindo como uma plataforma para a detecção de proteínas mal dobradas.

p Neste último estudo, a equipe empregou uma calha Langmuir-Blodgett - um banho de água com pás revestidas de Teflon em cada extremidade - para estudar como as nanofolhas peptoides se agrupam na superfície da banheira, chamada de interface ar-água. Ao comprimir uma única camada de moléculas peptóides na superfície da água com essas pás, disse Babak Sanii, um pesquisador de pós-doutorado que trabalha com Zuckermann, “Podemos espremer essa camada até uma pressão crítica e vê-la se desmanchar em uma folha.”

p “Conhecer o mecanismo de formação da folha nos dá um conjunto de regras de design para fazer esses nanomateriais em uma escala muito maior, ”Acrescentou Sanii.

p Para estudar como o tremor afetou a formação da folha, a equipe desenvolveu um novo dispositivo chamado SheetRocker para balançar suavemente um frasco de peptoides da vertical para a horizontal e vice-versa. Esse movimento cuidadosamente controlado permitiu que a equipe controlasse com precisão o processo de compressão na interface ar-água.

p “Durante a agitação, a monocamada de peptóides essencialmente comprime, empurrando cadeias de peptoides juntas e espremendo-as em uma nanofolha. A interface ar-água atua essencialmente como um catalisador para a produção de nanofolhas com rendimento de 95%, ”Acrescentou Zuckermann. “Além do mais, este processo pode ser geral para uma grande variedade de nanomateriais bidimensionais. ”

p Esta pesquisa é relatada em um artigo intitulado, “Abalado, não mexido:colapso de uma monocamada de peptóide para produzir flutuação livre, nanofolhas estáveis, ”Aparecendo no Jornal da American Chemical Society ( JACS ) e disponível no JACS online. Os co-autores do artigo com Zuckermann e Sanii foram Romas Kudirka, Andrew Cho, Neeraja Venkateswaran, Gloria Olivier, Alexander Olson, Helen Tran, Marika Harada e Li Tan.