p Os cientistas usam ferramentas chamadas gradientes para entender como as moléculas interagem nos sistemas biológicos. Pesquisadores da North Carolina State University desenvolveram uma nova técnica para criar gradientes biomoleculares que é mais simples do que as técnicas existentes e que cria características de superfície adicionais que permitem aos cientistas monitorar outros aspectos do comportamento molecular. p Um gradiente é um material que possui uma molécula específica em sua superfície, com a concentração da molécula caindo de uma concentração alta em uma extremidade para uma concentração baixa na outra extremidade. O gradiente é usado não apenas para determinar se outras moléculas interagem com as moléculas no gradiente, mas para determinar o nível limite em que qualquer interação ocorre.

p A nova técnica começa criando um substrato, preparada no laboratório do professor da Carolina do Norte, Dr. Salah Bedair, do material semicondutor nitreto de índio e gálio (InGaN). O próprio substrato é um gradiente, inclinada de uma extremidade rica em índio (com uma proporção maior de índio para gálio) para uma extremidade rica em gálio. A extremidade rica em índio é mais propícia à formação de óxidos. Quando exposto à umidade, óxidos de índio e gálio carregados negativamente se formam na superfície do substrato. O desenvolvimento do substrato para esses fins foi proposto pela Dra. Tania Paskova, professor de engenharia elétrica e da computação na NC State.

p Os pesquisadores então colocaram o substrato em uma solução que contém um aminoácido chamado L-arginina, que é carregado positivamente em níveis de pH biologicamente relevantes - como os encontrados no corpo humano.

p "A L-arginina se liga aos óxidos carregados negativamente na superfície do substrato, "diz Lauren Bain, um Ph.D. estudante da NC State que é o autor principal de um artigo sobre o trabalho. "Porque há mais acúmulo de óxido na extremidade rica em índio, há uma concentração maior de L-arginina nessa extremidade, e a concentração diminui gradualmente ao longo da superfície do substrato conforme você se move em direção à extremidade rica em gálio.

p "Estudamos a L-arginina porque ela é pequena, mas relevante. Porque é pequeno, poderíamos avaliar facilmente o que estava acontecendo durante nosso estudo, "Bain diz." Mas porque é um bloco de construção para proteínas, podemos desenvolver esse trabalho para estudar peptídeos e proteínas completas - como ligantes que se ligam a receptores celulares. "

p “Esta técnica também cria mudanças na topografia da superfície do InGaN, com base nas diferentes estruturas cristalinas dentro do material conforme ele muda de rico em índio para rico em gálio, "diz a Dra. Albena Ivanisevic, autor sênior do artigo. "Isso nos permite avaliar as diferenças topográficas na adesão molecular, o que é importante, dada a variedade de topografias encontradas em sistemas biológicos. "Ivanisevic é professor associado de ciência e engenharia de materiais na NC State e professor associado do programa conjunto de engenharia biomédica na NC State e na University of North Carolina em Chapel Hill.