Istituto di Cristallografia - CNR

Termodinamica

Il laboratorio di Termodinamica è attrezzato con i seguenti strumenti:

  • NanoCalorimetro a Scansione Differenziale TA Instruments;
  • NanoCalorimetro a Titolazione Isoterma TA Instruments;
  • Potenziostato Metrohm Autolab 86465;
  • Titolatore Metrohm Titrando 905.
NanoCalorimetro a Scansione Differenziale TA Instruments

La Calorimetria a Scansione Differenziale (DSC) è una tecnica di analisi utilizzata per studiare i profili di stabilità strutturale di macromolecole biologiche diluite in soluzione, membrane artificiali, rivelandone i punti di forza e di debolezza nella struttura. Questi riarrangiamenti strutturali determinano l’assorbimento di calore causato dalla ridistribuzione dei legami non covalenti. I DSC misurano questo assorbimento di calore, l’entalpia (∆H) associata alla transizione indotta dal calore e la temperatura di transizione termica (Tm). Il calorimetro a scansione differenziale NanoDSC TA Instruments è progettato per caratterizzare la stabilità termodinamica delle biomolecole diluite in soluzione. Le caratteristiche tecniche dello strumento sono: Intervallo di temperatura -10 °C 130 °C, velocità di scansione da 0,001°C a 2°C/min, cella calorimetrica capillare, volume cella 300 µL

NanoCalorimetro a Titolazione Isoterma TA Instruments

Il calorimetro isotermico a titolazione permette la misura delle grandezze termodinamiche associate al legame di due o più biomolecole quali: Costante di legame (Ka), Entalpia (ΔH), Entropia (ΔS), Stechiometria (n). Il NanoITC TA Instruments fornisce una misura diretta del calore sviluppato o assorbito durante una reazione di legame. Modelli matematici di fitting vengono utilizzati per determinare direttamente i parametri termodinamici. Il NanoITC consente il controllo automatizzato delle varie fasi dell’analisi con un unico programma di gestione e analisi dati del calorimetro rispondendo a caratteristiche di alta sensibilità per eseguire l’analisi di campioni molto diluiti. Caratteristiche tecniche: Sensibilità: migliore o uguale a 0.1 μJ. Volume di caricamento in cella: 1ml. Temperatura di esercizio: da 0 a 60°C.

Potenziostato Metrohm Autolab 86465

Il potenziostato Metrohm Autolab 86465, associato all’uso dei tre elettrodi, viene generalmente usato per l’acquisizione di voltammogrammi. La voltammetria è una tecnica elettrochimica in cui viene misurata la corrente al variare del potenziale applicato all’elettrodo di lavoro in un sistema. La voltammetria ciclica ed ad onda quadra forniscono informazioni sul potenziale redox formale e sul grado di reversibilità del processo elettrochimico. Il potenziale redox di un complesso metallico (es. Cu) è fortemente influenzato dal tipo, dalla forza e dalla disposizione geometrica degli atomi donatori, cosicchè intorni di coordinazione diversi avranno potenziali redox differenti e diverso grado di reversibilità (anche in funzione del pH). Queste tecniche permettono di caratterizzare metalli diversi in differenti centri metallici coordinati da peptidi o proteine.

Titolatore Metrohm Titrando 905

I dati provenienti dalle titolazioni, permettono tramite opportuno trattamento, la determinazione degli atomi (de)protonabili di una molecola. Ciò è importante al fine di capire lo stato del legante ad un determinato pH. Ancor più importante è la determinazione della distribuzione della specie di uno o più leganti in presenza di uno ione metallico. Infatti, lo stato di complessazione dipende dai siti, l’esigenza di coordinazione di uno specifico ione metallico e dal pH. Questi dati trattati, permettono di stabilire quali atomi donatori sono coinvolti nella coordinazione in funzione del valore di pH. Tutte queste informazioni permettono di capire come una determinata sostanza varia il suo stato dopo dissoluzione ad un certo valore di pH o in presenza di un legante competitivo.

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