Monocapas de fosfolípidos y su interacción con nanopartículas y moléculas de interés biológico

Abstract

Las monocapas de Langmuir representan un modelo útil para comprender el comportamiento fisicoquímico de las moléculas anfifílicas en la interfaz aire-agua. En este estudio, investigamos la formación de micelas y vesículas en monocapas de ácido heneicosanoico (C21) y su correlación con las oscilaciones localizadas (LO). Mediante experimentos con monocapas de Langmuir, microscopía de ángulo de Brewster (BAM) y microscopía de fuerza atómica (AFM), analizamos los cambios estructurales en las monocapas de C21 bajo diferentes condiciones de temperatura y compresión. Nuestros resultados muestran que las LO aparecen exclusivamente en las fases cristalinas L’2 y CS a temperaturas entre 5.4 y 6.4°C. Las imágenes obtenidas por BAM revelaron la presencia de defectos localizados y expulsión de material, mientras que el AFM confirmó la formación de vesículas unilamelares pequeñas (SUVs) y estructuras micelares. Estos hallazgos sugieren que las LO están asociadas con un proceso de autoensamblaje inducido por la compresión de la monocapa, lo que da lugar a la formación de micelas y vesículas. Además, el estudio del ácido heneicosanoico y su capacidad para formar vesículas podría estar relacionado con procesos que ocurren en las membranas neuronales, proporcionando una nueva perspectiva sobre su dinámica estructural y posibles implicaciones en aplicaciones biomédicas.

Langmuir monolayers provide a useful model for understanding the physicochemical behavior of amphiphilic molecules at the air-water interface. In this study, we investigate the formation of micelles and vesicles in heneicosanoic acid (C21) monolayers and their correlation with localized oscillations (LO). Using Langmuir mbonolayer experiments, Brewster Angle Microscopy (BAM), and Atomic Force Microscopy (AFM), we analyzed the structural changes occurring in C21 monolayers under different temperature and compression conditions. Our results show that LO appear exclusively in the crystalline phases L’2 and CS at temperatures between 5.4 and 6.4°C. BAM imaging revealed the presence of localized defects and material expulsion, while AFM confirmed the formation of small unilamellar vesicles (SUVs) and micellar structures. These findings suggest that LO are associated with a self-assembly process driven by monolayer compression, leading to micelle and vesicle formation. Furthermore, the study of heneicosanoic acid and its vesicle formation may be related to processes occurring in neuronal membranes, providing new insights into their structural dynamics and potential implications for biomedical applications.