OLIVEIRA, Rafael - CIQUIBIC

Investigador Independiente CONICET / Profesor Asociado UNC
Teléfono: +54 351 5353855 ext 3443
E-mail: rafael.oliveira@unc.edu.ar

Tema de Investigación

Biofisica estructural de membranas

Se trabaja en aspectos biofísicos relacionados a la estructura de biomembranas, principalmente de la membrana de mielina y sistemas simplificados. Los principales puntos son: 1) la coexistencia de fases sobre el plano lateral en la misma monocapa y 2) la interacción entre capas adyacentes. En cuanto al punto 1, se estudia la respuesta de tal separación de fases frente a diversas variables ambientales (temperatura, solutos), así como cambios de composición de la monocapa y el empaquetamiento, determinando tensiones interfaciales (tensiones superficiales y lineales), repulsión electrostática y puntos de mezcla. El objetivo es producir diagramas de fases. Estos estudios comenzaron utilizando monocapas en interfase aire/agua y sobre soportes sólidos, acopladas a microscopía de fluorescencia y microscopía de ángulo de Brewster (BAM). Actualmente, continuamos con estudios en monocapas que mejoran las técnicas de BAM cuantitativa (reflectividad, índice de refracción y grosor subnanométrico) y técnicas de dispersión de rayos-X de incidencia rasante, en el Laboratorio Nacional de Luz de Sincrotrón-SIRIUS, (LNLS) Campinas, (Brasil), para obtener patrones de difracción y dispersión difusa, que nos informan sobre la organización estructural de las películas monomoleculares. Concomitantemente, extendemos los modelos desde monocapas a bicapas y multicapas para abordar el segundo objetivo del plan, sobre interacción entre capas. Para estos nuevos sistemas se están realizando también determinaciones estructurales mediante SAXS-WAXS en el LNLS, e incidencia rasante en sincrotrón de Hamburgo, así como difracción de neutrones en el Instituto Laue Langevin de Grenoble, (Francia) y a futuro en el Laboratorio Argentino de Haces de Neutrones (LAHN). El objetivo de establecer correspondencias entre los diagramas de fases de sistemas de monocapas y bi(multi)capas. Estas técnicas encontraron sus aplicaciones naturales en otros sistemas materiales nanoestructurados (membranas no biológicas, sólidos, detergentes, materiales (meso)porosos, (bio)polímeros, fases hexagonales y cúbicas, etc.) de interés tanto básico, como tecnológico.

Becarios Integrantes del Grupo

Lic. Juan Manuel Vargas Fondacaro

Publicaciones Seleccionadas

Pachón Gómez EM, Fernando Silva O, Machado ND, Der Ohannesian M, Núñez Fernández M, Oliveira RG, Fernández MA Micelle-to-vesicle transition of lipoamino Gemini surfactant induced by metallic salts and its effects on antibacterial activity. J Molecular Liquids 2022, in press. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2022.118793
Pusterla JM, Cannas SA, Schneck E, Oliveira RG (responsable) Purified myelin lipids display a critical mixing point at low surface pressure BBA – Biomem 1864 (2022) 183874
Oliveira RG, Paolorossi M, Passos Cavalcanti L, Malfatti-Gasperini A and Montich G. Periodic bilayer organization in the complexes of Beta-2 Glycoprotein I with anionic lipid membranes Colloids and Surfaces B: Biointerfaces Vol 208, December 2021, 112118
Pusterla J, Montich GG and Oliveira RG (responsable) (2021). Commentary: Unraveling the etiology of myelin disorders: the P2 case in Charcot-Marie-Tooth disease. The FEBS J 288 23: 6677-9
Pusterla J, Hernández JM, Wilke N, Schneck E, and Oliveira RG (responsable) (2021) Ionic environment, thickness and line tension as determinants of phase separation in whole Purified Myelin Membranes monolayers. Coll and Surf B Biointerfaces 112027.
Michels-Brito PH, Malfatti-Gasperini A, Mayr L, Puentes-Martinez X, Tenório RP, Wagner DR, Knudsen KD, Araki K, Oliveira RG, Breu J, Cavalcanti LP and Fossum JO (2021) Unmodified clay nanosheets at the air-water interface. Langmuir 37:160-70.
Pusterla JM, Schneck E, Oliveira RG (autor responsable) (2020). Phase Diagram of Purified CNS Myelin Reveals Continuous Transformation between Expanded and Compacted Lamellar States. Cells 9(3): 670.
Medina Amado C; Minahk CJ; Cilli E; Oliveira RG; Dupuy FG (2020). Bacteriocin enterocin CRL35 is a modular peptide that induces non-bilayer states in bacterial model membranes. BBA Biomem.1862 (2) 183135.
Mangiarotti A, Galassi VV, Puentes EN, Oliveira RG, Del Popolo MG, Wilke N Hopanoids Like Sterols Form Compact but Fluid Films (2019) Langmuir 35:9848-57.
Fernández Bordín SP, Andrada HE, Carreras AC, Castellano GE, Oliveira RG and Galván Josa VM. Nafion membrane channel structure studied by small-angle X-ray scattering and Monte Carlo simulations (2018) Polymer 155: 58-63
Pusterla JM, Schneck E, Funari SS, Demé B, Tanaka M, Oliveira RG (autor responsable), Cooling induces phase separation in membranes derived from isolated CNS myelin. PLOS ONE e0184881 (2017)
Cabana Saavedra LC, Pachón Gómez EM, Oliveira RG, Fernández MA Aggregation behaviour and solubilization capability of mixed micellar systems formed by a gemini lipoamino acid and a non-ionic surfactant. Colloids and Surfaces A 533 (2017) 41–47.
Pusterla JM, Gasperini-Malfatti AM, Puentes-Martinez X, Cavalcanti LP, Oliveira RG (autor responsable) (2017). Refractive index and thickness determination in Langmuir monolayers of myelin lipids. BBA 1859:924-930.
Limandri S, Fernández Bordín SP, Gersberg M, Brito L, Oliveira RG, Fouga G and Galván Josa V. Characterization of biomaterials commonly used in dentistry for bone augmentation by X-ray and electron techniques. X-ray Spectrometry 46:27-33 (2017)

También se colaboró como coordinador en la redacción de dos casos científicos para el Laboratorio Argentino de Haces de Neutrones (LAHN) de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA):

Ambos documentos fueron exitosos en promover la elección de ambos instrumentos para su instalación en el LAHN del reactor RA-10 en Ezeiza.

(Ver más publicaciones-CONICET)

Breve Currículum Vitae

El Dr. Rafael Gustavo Oliveira es Biólogo por la Universidad Nacional de Córdoba y Doctor en Ciencias Químicas por la misma Universidad habiendo realizado su tésis doctoral bajo la dirección del Dr. Bruno Maggio. Actualmente es investigador independiente de CONICET en el CIQUIBIC (Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba) y Profesor Asociado en el Departamento de Química Biológica Ranwel Caputto, Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Nacional de Córdoba. Desde el tiempo de su tesis doctoral se ha especializado en aspectos biofísico químicos de la membrana de mielina, primeramente, utilizando el sistema de monocapas de Langmuir en interfase aire/agua utilizando técnicas microscópicas. Luego realizó su posdoctorado en la Universidad Técnica de Munich (2004-2006) en el laboratorio de Erick Sackmann bajo la dirección de Motomu Tanaka donde tomó contacto con técnicas de dispersión en el Deutches Synchrotron (DESY, línea de rayos A2 de Hamburgo con técnicas de SAXS/WAXS), el European Synchrotron Radiation Facility (con técnicas de incidencia rasante sobre monocapas de Langmuir en línea de rayos ID10B) y la fuente de neutrones del Instituto Laue Langevin (con difracción de neutrones a bajo ángulo sobre multicapas línea D16 y reflectometría sobre bicapas lipídicas línea D17). Desde su regreso a Córdoba ha tratado de volcar su experiencia en estas técnicas volviéndose usuario frecuente del LNLS (usando las líneas SAXS-1, SAXS-2, XRD-1 y XRD-2) con una estancia FAPESP en 2014. Allí colaboró con el establecimiento de técnicas de ángulo rasante sobre líquidos en monocapas de Langmuir en la línea XRD-2, como GIXOS (grazing incidence X-ray off-specular scatering) y GIXD (grazing incidence X-ray diffraction), siendo miembro del Comité Evaluador de propuestas, primero en SAXS, luego en difracción. Asimismo, en Córdoba desarrolló un método novedoso para determinar el índice de refracción de monocapas por anulación de contraste utilizando un microscopio de ángulo de Brewster, donde además se obtiene la reflectividad y combinando ambos datos se obtiene el grosor del film a distintas presiones laterales, algo complementario a GIXOS. También el Dr. Oliveira ha colaborado, desde su posición de futuro usuario, con el fortalecimiento del LAHN (Laboratorio Argentina de Haces de Neutrones) por ejemplo participando en la primera edición de los casos científicos de reflectometría y SANS. El Dr. Oliveira cuenta con 47 publicaciones en revistas internacionales refereadas. Su acercamiento a las técnicas de dispersión le ha valido numerosas colaboraciones donde ha contribuido con la caracterización por técnicas de dispersión de surfactantes, arcillas, carbones, materiales (meso)porosos, membranas sintéticas y otros materiales de interés tecnológico. Su principal sistema de interés sigue siendo la membrana de mielina donde se estudia desde la estructura lateral y perpendicular de una monocapa hasta sistemas de multicapas, coexistencia de fases laterales, tensión de línea, repulsiones dipolares, compresibilidades, etc. Recientemente ha sido profesor visitante en la Universidad Técnica de Darmstadt con visitas experimentales a la línea P08 de DESY para interfases líquidas.

Colaboraciones

Colaboramos con distintos grupos a nivel del departamento, tanto de biofísica-química como por fuera de dicha área. También lo hacemos con grupos del Departamento de Química Orgánica y el de Farmacia. Uno de nuestros socios más frecuentes es el grupo del Dr. Galván Josa (Grupo de Espectroscopia y Nuclear-FAMAF) y otros grupos de Córdoba y Tucumán. A nivel internacional colaboramos en forma continua con un grupo involucrado en el establecimiento de cubas de Langmuir en el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón para el establecimiento de técnicas de ángulo rasante sobre superficie líquida, siendo sus miembros, la Dra. Leide Calvalcanti (actualmente en la fuente de neutrones de ISIS (Oxford)) y el Dr. Antonio Gasperini Malfatti (LNLS Brasil). En Alemania colaboramos fuertemente con el Profesor Emanuel Schneck (Darmstadt), Motomu Tanaka (Heidelberg), Julio Pusterla (Jülich).Recientemente establecimos lazos con el Profesor Gerald Brezesinski. Por la dinámica de las grandes facilidades experimentales como lo son los reactores y sincrotrones, tenemos colaboraciones con los responsables de líneas a rayos-X y de neutrones a los que asistimos en Hamburgo, Grenoble y Brasil. También tenemos estrecho contacto con el grupo del Laboratorio Argentino de Haces de Neutrones de la CNEA habiendo actuado de coordinador en la redacción de los casos científicos para un reflectómetro de Neutrones Polarizados (https://www.lahn.cnea.gov.ar/images/Casos_Cientificos/SC-LAHN-002.R1.pdf) y el/los instrumento/s de SANS (Small Angle Neutron Scattering) (https://www.lahn.cnea.gov.ar/images/Casos_Cientificos/SC-LAHN-004.1-Caso-Cientfico-SANS.pdf) que se están instalando en dicha infraestructura abierta a la comunidad científica en general y que se encontraran operativos en los próximos años.

Evaluación de Proyectos tiempos de medidas en sincrotrón

Laboratorio Nacional de Luz sincrotrón, (LNLS), Campinas, Brasil

Miembro del Comité de Difracción de Rayos X, evaluación de proyectos para asignación de tiempos de medida (LNLS, Brasil), 2014-a la fecha.
Miembro del Comité de Dispersión de Rayos X a Bajo Angulo, evaluación de proyectos para asignación de tiempos de medida (LNLS, Brasil), 2012-2013.

Participación en Sociedades y Organización de Congresos

Miembro del Comité Científico del V Encuentro Argentino de Materia Blanda, La Plata 2014.
Miembro del Comité Organizador de la XLII Reunión Anual SAB, Córdoba 2013.
Miembro del Comité Organizador de IX Reunión de la Asociación Argentina de Cristalografía – I Reunión Latinoamericana de Cristalografía, Córdoba 2013.
Miembro del Comité Organizador del Taller de Biomembranas (Reunión Satélite del XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica 07/05/2011).
Socio titular de la Sociedad Argentina de Biofísica.