Atomistic modelling of the effects of protein adsorption on the (100) MgO surface

Abstract

In this work, a first atomistic approach to describe the processes taking place on an oxide-electrolyte interface due to the presence of a complex molecule such a protein is reported. A brief description of the classical approach is given. The spatial distributions of molecules and charges are reproduced using molecular dynamics techniques. Potential curves and Debye lengths determined in our simulations seem to agree with those calculated using classical models. Our results show that a small protein, the bovine pancreatic trypsin inhibitor (BPTI), can generate a potential shift across the interface. Even more, the Debye length is modified by the presence of the protein.

En el presente trabajo se reporta un primer enfoque atomístico de los procesos que tienen lugar en una interfase oxido-electrolito debido a la presencia de una molécula compleja tal como una proteína. Las distribuciones espaciales moleculares y de carga son reproducidas utilizando técnicas de dinámica molecular. Las curvas de potencial y las longitudes de Debye determinadas en las simulaciones concuerdan con aquellas calculadas usando modelos clásicos. Nuestros resultados muestran que una pequeña proteína, el inhibidor de tripsina pancreática bovina, puede generar un cambio en el potencial en la interfase. Más aún, la longitud de Debye es modificada por la presencia de la proteína.