Estudo dos efeitos da estrutura química de moléculas poliméricas na interação com nanoporo protéico unitário

Abstract

Atualmente, um grande número de técnicas encontra-se disponível para a caracterização de polímeros sintéticos, tais como a cromatografia por exclusão molecular (CEM), ressonância magnética nuclear (RMN) e técnicas de caracterização por massa como a ionização/dessorção a laser assistida por matiz (MALDI-TOF). Para a maioria dos polímeros sintéticos com elevada polidispersidade, no entanto, estas técnicas necessitam de outros métodos complementares ou de um tratamento prévio da amostra. Recentemente, foi demostrado que poros de α-hemolisina podem ser usados como um espectrômetro de massas em solução para moléculas de polietilenoglicol (PEG), baseado na interação entre um poro de escala nanométrica e moléculas do analito, onde moléculas poliméricas de diferentes tamanhos no interior do nanoporo promovem diferentes estados de condutância com média característica dos tempos de residência. Neste trabalho a interação entre a Polivinilpirrolidona (PVP) e canais de α-hemolisina na presença de elevada corrente iônica foi utilizada para o desenvolvimento de um novo modelo de espectrômetro de massas para polímeros em espaço confinado, baseado em poros de escala nanométrica. Em nossos experimentos, foi utilizada uma solução banhante de (4M KCl, Tris 5 mM, pH 7,5) e uma amostra polidispersa de PVP de peso médio de 10KDa como analito polimérico. A confecção da bicamada lipídica plana e a inserção do nanoporo unitário na membrana, bem como os registros de correntes iônicas através dos poros, foram obtidos em condições de fixação de voltagem. Os resultados demonstram que poros de α-HL são capazes de detectar a polidispersidade do PVP e discriminar as cadeias moleculares com diferentes tamanhos. Os resultados obtidos com o nanoporo sensor apresentaram dados similares aos obtidos nas análises com o MALDI-TOF convencional. Fornecendo as bases científicas para o desenvolvimento de um espectrômetro de massas a partir do canal unitário uma caracterização em tempo real de polímeros sintéticos em solução.