p Cinco anos de trabalho árduo e um pouco de "sorte cósmica" levaram os pesquisadores da Rice University a um novo método para obter detalhes estruturais de moléculas em biomembranas. p O método do laboratório Rice do físico Jason Hafner combina técnicas experimentais e computacionais e se baseia nas propriedades plasmônicas das nanopartículas de ouro. Ele tira proveito da capacidade única das nanopartículas de focalizar a luz em alvos muito pequenos.

p Os pesquisadores chamam seu protocolo SABERS, para análise estrutural por espalhamento Raman aprimorado, e dizem que pode ajudar os cientistas que estudam as interações amiloides implicadas em doenças neurodegenerativas, as ações neuroprotetoras dos ácidos graxos e a função dos agentes quimioterápicos.

p Os detalhes aparecem este mês na revista American Chemical Society Nano Letras .

p Seu método extrai a localização de grupos químicos específicos dentro das moléculas, localizando suas vibrações características. Quando um laser ativa plasmons nas nanopartículas, amplifica a luz espalhada vibracionalmente de moléculas próximas, um fenômeno denominado espalhamento Raman aprimorado pela superfície (SERS). O aprimoramento é sensível exatamente onde a molécula fica em relação à nanopartícula.

p "As moléculas podem vibrar de muitas maneiras diferentes, então temos que atribuir um 'centro de vibração' a ​​cada um, "Hafner disse." Se você observar alguma parte de uma molécula vibrando, você pode visualizar onde isso ocorre, mas também tivemos que encontrar uma maneira matemática de descrevê-lo. "

p Os espectros SERS são notoriamente difíceis de desembaraçar, portanto, o método SABERS completo também requer medições espectrais não aprimoradas e cálculos teóricos tanto da ótica dos nanobastões quanto das propriedades moleculares, ele disse.

p Hafner e sua equipe testaram sua técnica em três estruturas:moléculas de surfactante que vêm com nanobastões de ouro, moléculas de lipídios que formam membranas em nanobastões de ouro e triptofano, um aminoácido que se instala na membrana.

p "Descobrimos que a camada de surfactante é inclinada em 25 graus, o que é interessante porque explica por que outras medições descobriram que a camada parece mais fina do que o esperado, "Hafner disse.

p Os lipídios substituem facilmente os surfactantes nos nanobastões, uma vez que eles terminam na mesma estrutura química. Ao comparar as vibrações dessa estrutura no grupo da cabeça de lipídios com uma ligação dupla na cauda, SABERS encontrou a orientação correta e a espessura da membrana da bicamada lipídica. "É apenas sorte cósmica que um lipídio termine em uma estrutura perfeitamente simétrica que vibra e é Raman ativo e adora sentar em um nanorod, "Hafner disse.

p Os pesquisadores também usaram SABERS para localizar triptofano na bicamada lipídica. "É muito brilhante, espectroscopicamente, e fácil de ver, "disse ele." Em estruturas biológicas reais, triptofano é apenas um pequeno resíduo ligado a uma proteína muito maior. Contudo, triptofano ajuda a ancorar a proteína à membrana, portanto, os pesquisadores querem saber onde ele prefere se sentar. "

p Próximo, Hafner quer analisar moléculas maiores. "Em princípio, através de truques espectroscópicos, poderíamos levar isso para estruturas maiores, e talvez até encontre cada resíduo em uma proteína para obter toda a estrutura. Isso é futurista, mas é onde achamos que podemos ir com isso, " ele disse.