La ricerca del prof. Antonio Benedetto sulla copertina di “The Journal of Physical Chemistry B”

Ha ottenuto la copertina della prestigiosa rivista scientifica “The Journal of Physical Chemistry B” pubblicata dalla Società Americana di Chimica, la ricerca Link identifier #identifier__181007-1“Absorption of the [bmim][Cl] Ionic Liquid in DMPC Lipid Bilayers across Their Gel, Ripple, and Fluid Phases”  , coordinata dal prof. Antonio Benedetto del Dipartimento di Scienze dell’Università degli Studi Roma Tre.
 
I bilayer di lipidi sono una delle componenti essenziali delle membrane cellulari e stanno giocando un ruolo di primo piano nelle bionanotecnologie, in farmacologia ed in biomedicina. Un esempio attuale è dato dai vaccini ad mRNA per il Covid-19, in cui è proprio una vescicola di lipidi (una sorta di sferetta lipidica cava di dimensioni nanometriche) che, sfruttando la sua affinità con le membrane delle nostre cellule, viene usata come cargo per trasportare al loro interno l’mRNA, che poi porterà alla produzione degli anticorpi anti Covid-19. Più in generale, la tecnologia delle vescicole di lipidi, approvata in emergenza da diversi enti regolatori a livello mondiale, sarà uno degli attori principali della rivoluzione in bionanomedicina e farmacologia del prossimo decennio. 
 
Nel lavoro di ricerca appena pubblicato, il professore Antonio Benedetto, in collaborazione con la dottoressa Elizabeth Kelley del National Institute of Standards and Technology (Maryland, USA), hanno quantificato, con risoluzione molecolare tramite scattering di neutroni a piccolo angolo, l’assorbimento del liquido ionico [bmim][Cl] all’interno del bilayer di lipidi modello DMPC in tutte le sue fasi termodinamiche (gel, ripple e fluida) e proposto un meccanismo microscopico di assorbimento basato sul guadagno entropico risultante dal rilascio dell’acqua di idratazione del catione [bmim] a seguito del suo assorbimento nella fase lipidica.
 
L’interazione tra i liquidi ionici - sali organici liquidi già a temperatura ambiente - con biomembrane lipidiche cellulari, proteine, fibrille amiloidi e cellule è una delle linee di ricerca principali del prof. Antonio Benedetto. L’interesse applicativo dei risultati appena pubblicati risiede nel fatto che l’assorbimento controllato dei liquidi ionici nelle membrane di lipidi permette di cambiarne le proprietà tra cui, per esempio, la fluidità e la visco-elasticità che giocano un ruolo chiave sia nella stabilità e permeabilità di vescicole di lipidi cargo di farmaci, sia nella funzione biochimica delle proteine di membrane cellulare, come anche evidenziato recentemente nell’assegnazione del Premio Nobel 2021 in Fisiologia e Medicina.