Descripción del proyecto
EL OBJETIVO DE ESTE PROYECTO DE INVESTIGACION ES IDENTIFICAR Y CUANTIFICAR LOS FACTORES QUE PROVOCAN QUE LAS TRANSFERENCIAS ELECTRONICAS INTERFACIALES DE PROTEINAS INMOVILIZADAS SOBRE ELECTRODOS SE DESVIEN DEL COMPORTAMIENTO ESPERADO PARA UNA POBLACION DE CENTROS REDOX PUNTUALES Y AISLADOS, COMO ETAPA PREVIA PARA MEJORAR LA EFICIENCIA DE LOS BIOSENSORES ELECTROQUIMICOS Y LAS BIOCELULAS DE COMBUSTIBLE, COMO HIPOTESIS DE PARTIDA, CONSIDERAMOS QUE ESTA DESVIACION SE PUEDE DEBER A FACTORES ELECTROSTATICOS Y/O LA PRESENCIA DE PROCESOS ADICIONALES LIMITANTES DE LA VELOCIDAD, TALES COMO EL INTERCAMBIO IONICO CON LA DISOLUCION Y CAMBIOS CONFORMACIONALES INDUCIDOS POR EL CAMPO ELECTRICO, PARA RESOLVER ESTA CUESTION, VAMOS A UTILIZAR UNA METODOLOGIA SECUENCIAL BASADA EN LA SINERGIA EXPERIMENTACION/TEORIA, EN UNA PRIMERA ETAPA, SE VAN A UTILIZAR SISTEMAS EXPERIMENTALES MODELO, BASADOS EN MONOCAPAS AUTOENSAMBLADAS DE ORGANOTIOLES Y OLIGOPEPTIDOS, PARA DESARROLLAR LOS TRATAMIENTOS TEORICOS NECESARIOS PARA DESCRIBIR CUANTITATIVAMENTE: I) LA ELECTROPERMEACION IONICA A TRAVES DE ESTAS PELICULAS DIELECTRICAS, II) LA CINETICA DE TRANSFERENCIAS PROTONICAS INTERFACIALES INDUCIDAS POR EL POTENCIAL, ENTRE LOS GRUPOS ACIDO/BASE SUPERFICIALES Y LOS CORRESPONDIENTES DADORES/ACEPTORES PROTONICOS EN DISOLUCION, Y (III) EL ACOPLAMIENTO ENTRE TRANSFERENCIAS ELECTRONICAS Y PROTONICAS INTERFACIALES,EN CONDICIONES DONDE LOS GRUPOS REDOX Y ACIDO/BASE ESTAN EN LA MISMA, O DIFERENTES, MOLECULAS, EN UNA SEGUDA ETAPA, SE UTILIZARAN LAS MONOCAPAS AUTOENSAMBLADAS PARA INMOVILIZAR DOS PROTEINAS REDOX SIN ACTIVIDAD CATALITICA (CITROCROMO C Y PLASTOCIANINA), Y OTRA CON ACTIVIDAD CATALITICA (PEROXIDASA DEL TABACO), MEDIANTE UNA VARIACION DE LA COMPOSICION Y DISTRIBUCION ESPACIAL DE LOS COMPONENTES INMOVILIZADOS, Y DE LA TEMPERATURA, PH Y VISCOSIDAD DE LA DISOLUCION, SE ESTUDIARA EL EFECTO QUE EJERCEN I) LOS FACTORES ELECTROSTATICOS Y ESTRUCTURALES, II) EL INTERCAMBIO IONICO DE LA PROTEINA CON LA DISOLUCION, Y III) LOS CAMBIOS CONFORMACIONALES INDUCIDOS POR LA CONVERSION REDOX, EN LA CINETICA DE LA TRANSFERENCIA ELECTRONICA DE LAS PROTEINAS, ASIMISMO, SE EXTENDERAN LOS MODELOS DESARROLLADOS EN LA PRIMERA ETAPA, INCLUYENDO LA GEOMETRIA Y DISTRIBUCION DE CARGA DE LAS PROTEINAS INMOVILIZADAS PARA CUANTIFICAR LA CINETICA DE SU TRANSFERENCIA ELECTRONICA, A PARTIR DE ESTOS MODELOS, SE BUSCARAN CRITERIOS DE DIAGNOSTICO QUE PERMITAN DISTINGUIR ENTRE UN CONTROL FRICCIONAL O CONFORMACIONAL DE LA TRANSFERENCIA ELECTRONICA CUANDO OPERA EN EL REGIMEN APARENTEMENTE ADIABATICO, SIENDO ESTA UNA CUESTION QUE TODAVIA NO SE HA RESUELTO, PARA SU RESOLUCION, ESTUDIAREMOS LA TRANSFERENCIA ELECTRONICA DE UNA PLASTOCIANINA TERMORESISTENTE, EN UN AMPLIO RANGO DE TEMPERATURAS, UTILIZANDO LA TECNICA DE ESPECTROSCOPIA DE IMPEDANCIA ELECTROQUIMICA, QUE PERMITE UNA SEPARACION MAS PRECISA DE LAS COMPONENTES FARADAICA Y NO-FARADAICA DE SU RESPUESTA ELECTROQUIMICA, POR ULTIMO, UTILIZAREMOS LA DESCRIPCION DETALLADA QUE PROPORCIONAN LOS MODELOS TEORICOS DESARROLLADOS PARA CUANTIFICAR LA TRANSFERENCIA ELECTRONICA DEL CITOCROMO C Y LA PLASTOCIANINA, CON EL FIN DE OPTIMIZAR LA RESPUESTA ELECTROCATALITICA DE LA PEROXIDASA DEL TABACO, ELECTRODOS MODIFICADOS\MONOCAPAS AUTOENSAMBLADAS\PROTEÍNAS\TRANSFERENCIA DE CARGA\SIMULACIÓN\BIOELECTROCATÁLISI