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Published On: Lun, Feb 28th, 2005

La fuerza de hidración

Europa Press

Investigadores de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) y del Imperial College de Londres han descubierto el origen de la fuerza de hidración, un fenómeno por el que algunas especies químicas y bioquímicas complejas –entre ellas el ADN– se repelen a distancias cortas y en contacto con el agua.

La investigación, que hoy se publica en la revista científica “Physical Review Letters”, puede ayudar a mejorar el diseño de productos químicos de interés para las industrias farmacéutica y alimentaria.

Desde la década de los 70, los científicos han intentado comprender cuál es el origen de esta fuerza de repulsión que aparece entre moléculas con carga electrostática, como el ADNB y otras biomoléculas.

Ahora, el investigador del Departamento de Física de la UAB Jordi Faraudo y el científico del Imperial College de Londres Fernando Bresme han estudiado esta misteriosa fuerza y han descubierto su origen.

“Del mismo modo que una bandera ondea según la dirección en que sopla el viento, en el ámbito microscópico las moléculas de agua tienen un comportamiento similar y se orientan débilmente en la dirección en que apunta el campo eléctrico”, según los investigadores.

Sin embargo, “si el agua está en contacto con superficies que crean pequeños campos eléctricos, como es el caso del agua en contacto con compuestos químicos como los que se hallan en muchos detergentes, esto no es así”, apuntaron los científicos.

En este caso, “las moléculas de agua tienen una capacidad soprendente de organizarse en estructuras complejas que se orientan fuertemente para anular el campo eléctrico e, incluso, invertirlo”, señalaron estos expertos.

COMPORTAMIENTO ANÓMALO DEL AGUA.

Ahora, los científicos han detectado que esta extraña propiedad es la responsable de la fuerza de hidración que aparece cuando el agua rodea determinados tipos de moléculas con carga electrostática, así como cuando se forman películas finas de detergentes.

El agua es el disolvente en el que tienen lugar numerosos procesos físicos, químicos y biológicos, entre los que destacan la adhesión de las sustancias a las membranas célulares y el repliegue de las proteínas.

Este último es un mecanismo fundamental en la investigación biomédica, ya que buena parte del diseño de nuevos fármacos está basado en conocer como las sustancias atraviesan la membrana de las células para introducirse en ellas.

APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA FARMACÉUTICA Y ALIMENTARIA.

Según los investigadores, para los fármacos formados por proteínas diseñadas para bloquear o potenciar otras sustancias es “fundamental” conocer el repliegue de las proteínas, ya que “según la forma que adopten en el espacio al doblarse pueden actuar con mayor o menor eficacia”.

Conocer bien las propiedades de esta fuerza también puede tener aplicaciones en la industria química, especialmente en todos los casos en que se tiene que conseguir la estabilidad de suspensiones coloidales, como en la elaboración de pinturas, cosméticos o alimentos como yogures y mayonesas.



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