Dirección Dra. María de los Ángeles Frías

 

El agua es un componente estructural de las membranas biológicas. Los diferentes fosfolípidos que la componen imponen, según su estructura química, diferentes grados de organización del agua en distintos entornos de la matriz lipídica que afectan la afinidad y cinética de adsorción de diferentes compuestos bioactivos. Con este enfoque biofísico este grupo de trabajo propone estudiar sistemas complejos como células a partir de sistemas modelos definidos en lo que se conoce como diseño de abajo hacia arriba (bottom up)

Las líneas de trabajo del laboratorio son:

  • Procesos de hidratación/deshidratación en biomembranas naturales y biomimeticas:

a.- Mecanismos de protección de aminoácidos naturales en biomembranas bajo estrés hídrico.

b.- Estructura y termodinámica de los arreglos de agua en sitios específicos para aminoácidos protectores.

  • Métodos de diagnóstico precoz de estrés hídrico en plantas mediante espectroscopias de Infrarrojo (FTIR-ATR), de Raman y de fluorescencia.
  • Diseño y caracterización de nanopartículas lipídicas de administración aérea y oral vehiculizantes de compuestos de interés farmacológico y alimentario.
  • Propiedades mecano químicas y de permeabilidad al oxígeno de surfactantes pulmonares de origen animal y sintético. Efecto de antioxidantes naturales.
  • Interacción de fenilalanina y compuestos promotores de cuerpos amiloides con dominios de agua en membranas lipídicas en distintos estados.

 

Metodologías disponibles:

  • Espectroscopias de Infrarrojo (FTIR-ATR) con control de temperatura y humedad, Raman y de fluorescencia.
  • Microscopia de fluorescencia
  • Potencial Zeta por microscopia óptica y dispersión de luz.
  • Tamaño y distribución de partículas.
  • Tensión superficial en monocapas: cinética de penetración en monocapas en balanza en Langmuir, medidas de potencial dipolar.
  • Detección de dominios por microscopia de epifluorescencia y de ángulo de Brewster (BAM).

 

Integrantes:

Dr. Edgardo Anibal Disalvo. Investigador Superior CONICET (Contratado Ad Honorem)

Dra. María de los Ángeles Frías. Investigadora Independiente CONICET

Dra. Lina G. Mohtar. Investigadora Asistente designada

Dr. Antonio Sebastián Rosa. Becario Posdoctoral CONICET

Dra. Jimena del Pilar Cejas. Becaria Posdoctoral CONICET

Lic. Adriana Cardozo Brandan. Becaria Doctoral CONICET

Lic. Agustín González Paz. Becario Doctoral CONICET

Estudiante Lic. en Química. Araceli Villalba Soria. Desarrollo de Tesis de Grado

 

Tesis realizadas

  • Tesis Doctoral del Lic. Pablo Sain.

Título de la Tesis: “Propiedades biofísicas de membranas de células vegetales en relación a su hidratación”, Doctorado en Ciencias y tecnologías de alimentos, UNSE. 2020.

 

  • Tesis Doctoral del Lic. en Química, Antonio Sebastián Rosa.

Título de la Tesis: “Estudio de la interacción de aminoácidos hidrofóbicos con membranas lipídicas en condiciones de estrés hídrico, térmico y osmótico”. Doctorado de la Universidad de Buenos Aires. 2022.

 

  • Tesis Doctoral de la Lic. en Química, Jimena del Pilar Cejas.

Título de la Tesis: “Estudio Termodinámico y estructural de los procesos sinérgicos y de cooperatividad en membranas lipídicas y efectos de compuestos antioxidantes”. Doctorado de la Universidad de Buenos Aires. 2023.

 

  • Tesis doctoral de la Lic. en Biotecnología, Anahí Soria

Título de la Tesis: “Diseño y optimización de nano partículas formadas por sucroglicéridos y sus derivados para el encapsulamiento de compuestos de interés agrícola”. Doctorado de la Universidad de Quilmes. 2023.

 

Tesis en ejecución

  • Tesis Doctoral de la Lic. María Adriana del Valle Brandan Cardozo: “Potencial superficial y polaridad de interfases de membranas lipídicas en presencia de nano dominios”, Doctorado de Ciencias y tecnología de la Universidad Nacional de Santiago del Estero.
  • Tesis Doctoral del Lic. Agustín González Paz: “Efecto de bioefectores administrados por vía área sobre monocapas de surfactante pulmonar en diferentes condiciones fisicoquímicas”, Doctorado de Ciencias y tecnología de la Universidad Nacional de Santiago del Estero.

 

Tesinas de grado

Tesis de Grado FAyA. Alumno: Araceli Villalva Soria (Carrera Licenciatura en Química) realizada en el Laboratorio de Biointefases y sistemas Biomiméticos. CIBAAL.

Tema: “Efecto de L-prolina en membranas lipídicas modelo en condiciones de estrés hídrico”.

 

Colaboraciones Nacionales.

Dr. Alejandro O Pinto, INBIONATEC: Modelización y Termodinámica Estadística.

Dra. Florencia Martini, UBA: Dinámica Molecular en bicapas lipídicas.

Dr. Gustavo Appignanessi, Instituto de Química, U. N. del Sur Argentina: Modelos de agua.

Dr. Laureano Alarcón, Instituto de Química, U.N del Sur, Argentina: modelización del agua en sistema restringidos.

Dra. Belén Sierra, Instituto de Química, U.N del Sur, Argentina: Contaminantes Emergentes.

Dra. Eder Romero, Centro de Nanomedicina, U.N. Quilmes: Arqueosomas y administración aérea de fármacos.

Colaboraciones internacionales.

Dr. Roumina Tsenkova, U. Kobe, Japón: Espectroscopia NIR.

Dr. Helge Pfeiffer, U. de Lovaina, Bélgica: Relajación dieléctrica.

Dr. Jesús Pérez Gil, U. Complutense de Madrid: Surfactantes Pulmonares.

 

Edición de libros:

Membrane Hydration:The Role of Water in the Structure and Function of Biological Membranes. E A Disalvo, editor, 2015, Springer Nature.

Frontiers in Cellular Biophysics, Special Issue Chem. Phys. Lipids (Guest editors: E A Disalvo; M. Prieto), Elsevier 2025 (en edición).

Publicaciones en los últimos 5 años

Revistas con referato internacional

  1. - “Effect of osmotic stress on the surface properties of protoplasts as measured by merocyanine 540”. Sain, P. M., Rodríguez, S., & Disalvo, E. A. Vegetos: International Journal of Plant Research, 30:4

 

  1. - “Modulation of interfacial hydration by carbonyl groups in lipid membranes”. H.A. Pérez, J.P. Cejas, A.S. Rosa, R.E. Giménez, A. E. Disalvo, M. A. Frías. Langmuir 2020, 36, 10, 2644-2653. (Impact Factor 3.882). Q1

 

  1. - “Water behaviour at the phase transition of phospholipid matrixes assessed by FTIR”. A. S. Rosa, E.A. Disalvo, M. A. Frias, J. Phys. Chem. B 2020, 124, 29, 6236–6244. (Impact Factor 2.991) Q1

 

  1. - “Influence of carbonyl groups on the interaction of PLA2 with lipid interphases”. L. G. Mohtar, A. E. Ledesma, E. A. Disalvo, M. A. Frias; Colloid and Interface Science Communications 39 (2020) 100309. oi.org/10.1016/j.colcom.2020.100309. (Impact Factor: 4.90) Q1

 

  1. - “Interaction of chlorogenic acid with model lipid membranes and its influence on antiradical activity”. J. P. Cejas; A.S. Rosa, M. A. Nazareno, E.A. Disalvo, M. A. Frias, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Biomembranes, Volume 1863, Issue 1, 1 January 2021, 183484 (Impact Factor: 3.747) Q1

 

  1. - “Effect of cholesterol on the hydration properties of ester and ether lipid membrane interphases”. H.A. Pérez, L. M. Alarcón, R. E. Giménez, A. Disalvo, M.A. Frías; Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Biomembranes Volume 1863, Issue 1, 1 January 2021, 183489. (Impact Factor: 3.747). Q1

 

  1. - “Breakdown of classical paradigms in relation to membrane structure and functions”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes Review, M. A. Frias and E. A. Disalvo, Available online 14 November 2020, (Volume 1863, Issue 2, 1 February 2021, 183512) (Impact Factor 3.747). Q1

 

  1. - “Role of Hydration in Biomembranes as a Challenge for Current Biophysics”, Disalvo E A, Cejas J P, Rosa S A and Frias M A; COJ Rev & Res, (3) 2. COJRR-000559.2021

 

  1. - “Surface Characterization of Lipid Biomimetic Systems” Anibal Disalvo and Maria A. Frias; Membranes, 2021, 11, 821. https://doi.org/10.3390/membranes11110821. (Impact factor: 4,562) Q2

 

  1. - “Filling the gap between membrane and coacervate cell theories: a thermodynamic approach” Frias, M. A.; Disalvo, E.A. Research trends. CURRENT TOPICS IN BIOCHEMICAL RESEARCH, 139 - 149

 

  1. - "Biophysical and structural insights in α-amylase and bile acids interaction” Ana Y. Bustos, María de los Angeles Frias, Ana E. Ledesma; Chemistry Select. doi.org/10.1002/slct.202103198 (Impact factor: 2.307). Q2

 

  1. - “Silver nanoparticles synthesized by the heavy metal resistant strain Amycolatopsis tucumanensis. Application in green biotechnology to control red strip disease in sugarcane” Daiana S. Guerrero, Romina P. Bertani, Ana Ledesma, M. de los Ángeles Frías, Cintia M. Romero, José S. Dávila Costa. Heliyon. Cell Press; D-22-01009. Volume 8, Issue 5, May 2022, e09472 (Impact Factor: 3.776) Q1

 

  1. - “A Molecular View of the Surface Pressure /Area Per Lipid Isotherms Assessed by FTIR/ATR Spectroscopy” Antonio Sebastian Rosa, Jimena P Cejas, Maria A Frias, Anibal E. Disalvo. Colloids Interfaces Special Issue "Colloids and Biointerfaces" 2022, 6, 54. https://doi.org/10.3390/colloids6040054. Octubre 2022. (Impact Factor: 2.9) Q2

 

  1. 2022.- “Water as a Link between Membrane and Colloidal Theories for Cells” Disalvo, E.A.; Rosa, A.S.; Cejas, J.P.; Frias, M.de los A., Molecules 2022, 27, 4994. https://doi.org/10.3390/molecules27154994. (Impact Factor: 927) Q2

 

  1. - “Relevance of water in biological membranes” Frias, M. A., Cejas, J.P., Rosa, A.S. Disalvo, E.A. Chemical Physics - CHEMPHYS-D-22-00355R1  Volume 566, 1 February 2023, 111784 , https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2022.111784. (Impact Factor: 2.552) Q2.

 

  1. 2024 “Impact of chlorogenic acid on surface and phase properties of cholesterol-enriched phosphatidylcholine membranes” Jimena P. Cejas; Sebastián A. Rosa; Agustín N. González Paz; Edgardo A. Disalvo; María de los Ángeles Frías, Archives of Biochemistry and Biophysics Volume 753, March 2024, 109913, https://doi.org/10.1016/j.abb.2024.109913. (Impact Factor:9) Q1

 

  1. 2024 “Thermodynamics of irreversible processes approach applied to explain the functional responsiveness of lipid membranas”, Cejas, J.P.; Rosa, A.S.; González Paz, A.N.; Disalvo, E. Anibal; Frías, M.A. Research Trends, Trends in Physical Chemistry; ISSN: 0972-4435.

 

  1. 2024 “Interaction of L-Phenylalanine with carbonyl groups in mixed lipid membranes” María A. Brandan, Hugo A. Pérez, Aníbal Disalvo and María de los A. Frías, Biochim Biophys Acta Biomembranes 2024 Jun;1866(5):184328. doi: 10.1016/j.bbamem.2024.184328.

 

  1. 2024 “Differential Insertion of Arginine in Saturated and Unsaturated Lipid Vesicles” Hugo A. Pérez, María A. Brandan, Aníbal Disalvo and María de los A. Frías, Biochim Biophys Acta Biomembranes. In press.

 

  1. 2024 “pH- Induced defects in lipid membranes in isotonic and hypertonic conditions”. Lina G. Mohtar, María de los Angeles Frías, Anibal Disalvo, Virtual Issue J. Physical Chemistry, (enviado).

 

  1. “Effect of cholesterol on the antioxidant action of chlorogeni acid in lipid membranas” Jimena del P Cejas, Edgardo A. Disalvo, Maria de los Angeles Frias, Archives of Biochemistry and Biophysics. (enviado).

 

  1. 2024 “Infrared Spectroscopy: a powerful tool to asses biomembrane structure” Aníbal Disalvo, Sebastian Rosa, and María de los A. Frías. Journal of Visualized Experiments, (enviado).

 

Trabajos de divulgación

2021.- “Estados de hidratación de membranas lipídicas determinados por espectroscopía infrarroja FTIR-ATR”, Edgardo A. Disalvo, Antonio S. Rosa, Jimena P. Cejas y María de los Ángeles Frías, capítulo de libro de divulgación científica FAYA (Facultad de Agronomía y Agroindustrias -UNSE) 2020. Publicado el 15-10-21.

 

2021.- “Biofísica de sistemas Biomiméticos”, María de los Ángeles Frías, Antonio S. Rosa, Hugo A. Pérez, Jimena P. Cejas, Anahí Soria, Lina G. Mohtar y Edgardo A. Disalvo, Capitulo de libro electrónico editado por EDUNSE en el marco de programas u proyectos PI-UNSE. Consejo de Investigaciones Científicas y Tecnológicas (CICyT-UNSE).