A influência da sequência peptóide nos mecanismos e cinética da montagem 2D

Materiais bidimensionais (2D) têm propriedades físicas e químicas únicas e potencial para uma ampla variedade de aplicações. Peptoides, um tipo de molécula, compõem uma classe de polímeros definidos por sequência que imitam compostos biológicos e podem se automontar em folhas cristalinas 2D com propriedades incomuns, como alta estabilidade química e capacidade de se auto-reparar.

Um estudo, publicado em ACS Nanoexamina o efeito das sequências peptóides nos mecanismos e na cinética de sua montagem 2D em superfícies de mica e como as interações moleculares alteram a cinética de montagem.

Materiais 2D têm forte potencial para uma variedade de aplicações em campos como sensoriamento químico, catálise, armazenamento de energia e biomedicina. Portanto, esforços significativos foram dedicados para investigar os mecanismos e a cinética de sua formação para realizar seu potencial total.

Os resultados deste estudo sugerem que os detalhes da sequência, a localização dos grupos carregados e as interações com o substrato subjacente afetam significativamente a estabilidade termodinâmica e a cinética de montagem desses materiais.

Revelar a relação entre a sequência peptoide e os mecanismos de sua montagem, bem como as estruturas resultantes, ajuda a fechar lacunas críticas de conhecimento e abre portas para estudos futuros sobre comontagem com componentes funcionais.

Há um interesse intenso em controlar rotas de síntese de materiais 2D devido à amplitude de aplicações potenciais que eles têm em uma grande variedade de campos. Conjuntos 2D de peptoides, que têm estruturas semelhantes às dos peptídeos, são uma dessas classes de materiais.

Neste estudo, pesquisadores investigaram o efeito de sequências peptoides nos mecanismos e cinéticas de montagem 2D em superfícies de mica usando microscopia de força atômica in situ e espalhamento de raios X resolvido no tempo. Eles exploraram três sequências peptoides distintas que eram anfifílicas, tinham blocos hidrofóbicos e hidrofílicos e podem se automontar em folhas 2D.

O estudo demonstrou que a montagem dessas sequências peptóides na mica começa com agregados sendo depositados e espalhados em ilhas, cristalizando por meio de processos bem conhecidos.

Os resultados também demonstraram características distintas de cada sequência peptoide, bem como as diferenças significativas que surgem das interações com a superfície — a sequência que se reúne mais lentamente na solução em massa e é a mais solúvel cresce mais rapidamente na superfície da mica e se torna a menos solúvel, exibindo quase nenhum desprendimento, o que significa que, uma vez que uma unidade de crescimento se fixa à borda da ilha, é muito improvável que se desprenda.

No geral, as descobertas deste estudo indicam que os detalhes da sequência, especialmente a localização dos grupos carregados e as interações com o substrato podem alterar significativamente a estabilidade termodinâmica e a cinética de montagem 2D.