1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Химия высоких энергий
  4. T. 57, № 6, 2023

Химия высоких энергий, 2023, T. 57, № 6, стр. 423-436

Перестройка конформаций адсорбированных полиамфолитов при периодическом изменении полярности заряженного вытянутого золотого наносфероида

Н. Ю. Кручинин a, *, М. Г. Кучеренко a, П. П. Неясов a

a Оренбургский государственный университет, Центр лазерной и информационной биофизики
Оренбург, Россия

* E-mail: kruchinin_56@mail.ru

Поступила в редакцию 07.06.2023
После доработки 07.07.2023
Принята к публикации 14.07.2023

Аннотация

Исследована перестройка конформаций полиамфолитных полипептидов, адсорбированных на поверхности заряженного вытянутого золотого наносфероида при периодическом изменении во времени его полярности вдоль оси вращения с использованием молекулярно-динамического моделирования. Рассчитаны радиальные распределения плотности атомов полипептидов в экваториальной области наносфероида, а также распределения линейной плотности атомов полипептидов вдоль большой оси наносфероида. При низкой температуре моделирования происходило образование опоясывающей полиамфолитной опушки в центральной области наносфероида, а также ее упорядочивание по слоям в зависимости от типа звеньев при увеличении заряда наносфероида с одновременным увеличением ширины макромолекулярной опушки вдоль оси вращения. Толщина такой опушки по поперечному сечению зависит от расстояния между противоположно заряженными звеньями в полиамфолите. При высокой температуре и высоких абсолютных значениях полного заряда сфероидальной наночастицы происходили периодические смещения полиамфолитной опушки к полюсам наносфероида, которые для противоположно заряженных металлических наносфероидов происходили в противофазе. Представлена математическая модель описания конформационной структуры макромолекулы полиамфолита на вытянутом наносфероиде в переменном электрическом поле с аппроксимацией вытянутого сфероида сфероцилиндром.

Ключевые слова: золотая наночастица, наносфероид, полиамфолиты, конформационная структура, молекулярная динамика

Список литературы

  1. Peltomaa R., Amaro-Torres F., Carrasco S. et al. // ACS Nano. 2018. V. 12. P. 11333.

  2. Natarajan P., Sukthankar P., Changstrom J. et al. // ACS Omega. 2018. V. 3. P. 11071.

  3. Perng W., Palui G., Wang W., Mattoussi H. // Bioconjugate Chem. 2019. V. 30. P. 2469

  4. Shahdeo D., Kesarwani V., Suhag D. et al. // Carbohydrate Polymers. 2021. V. 266. P. 118138.

  5. Uddayasankar U., Krull U.J. // Langmuir. 2015. V. 31. P. 8194.

  6. Green C.M., Spangler J., Susumu K. et al. // ACS Nano. 2022. V. 16. P. 20693.

  7. Chakraborty K., Biswas A., Mishra S. et al. // ACS Appl. Bio Mater. 2023. V. 6. P. 458.

  8. Jin Z., Dridi N., Palui G. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2023. V. 145. P. 4570.

  9. Farhangi S., Karimi E., Khajeh K. et al. // Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. 2023. V. 47. P. 102609.

  10. Yousefi A., Ying C., Parmenter C.D.J. et al. // Nano Letters. 2023. V. 23. P. 3251.

  11. Nikolenko L.M., Pevtsov D.N., Brichkin S.B. // High Energy Chemistry. 2022. V. 56. P. 380.

  12. Shi M., Wang X., Wu Y. et al. // Sensors and Actuators B: Chemical. 2022. V. 355. P. 131315.

  13. Nevidimov A.V., Razumov V.F. // High Energy Chemistry. 2020. V. 54 P. 28.

  14. Li D., Zhang X., Chai Y., Yuan R. // Analytical Chemistry. 2023. V. 95. P. 1490.

  15. Sokolov P.A., Ramasanoff R.R., Gabrusenok P.V., Baryshev A.V., Kasyanenko N.A. // Langmuir. 2022. V. 38. P. 15776.

  16. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Colloid Journal. 2020. V. 82. № 2. P. 136.

  17. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Surfaces and Interfaces. 2021. V. 27. P. 101517.

  18. Kruchinin N. Yu. // Colloid Journal. 2021. V. 83. № 3. P. 326.

  19. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Colloid Journal. 2021. V. 83. № 5. P. 591.

  20. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // High Energy Chemistry. 2021. V. 55. № 6. P. 442.

  21. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Russian Journal of Physical Chemistry A. 2022. V. 96. № 3. P. 622.

  22. Kucherenko M.G., Kruchinin N.Yu., Neyasov P.P. // Eurasian Physical Technical Journal. 2022. V. 19. № 2 (40). P. 19.

  23. Kruchinin N.Y., Kucherenko M.G. // Colloid Journal. 2022. V. 84. P. 169.

  24. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // High Energy Chemistry. 2022. V. 56. № 6. P. 499.

  25. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Polymer Science Series A. 2022. V. 64. № 3. P. 240.

  26. Kruchinin N.Yu., Kucherenko M.G. // Colloid Journal. 2023. V. 85. P. 44.

  27. Phillips J.C., Braun R., Wang W. et al. // J. Comput. Chem. 2005. V. 26. P. 1781.

  28. MacKerell A.D.Jr., Bashford D., Bellott M. et al. // J. Phys. Chem. B. 1998. V. 102. P. 3586.

  29. Huang J., Rauscher S., Nawrocki G. et al. // Nature Methods. 2016. V. 14. P. 71.

  30. Heinz H., Vaia R.A., Farmer B.L., Naik R.R. // J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. P. 17281.

  31. Cappabianca R., De Angelis P., Cardellini A. et al. // ACS Omega. 2022. V. 7. P. 42292.

  32. Chew A.K., Pedersen J.A., Van Lehn R.C. // ACS Nano. 2022. V. 16. P. 6282.

  33. Dutta S., Corni S., Brancolini G. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. P. 3624.

  34. Kariuki R., Penman R., Bryant S.J. et al. // ACS Nano. 2022. V. 16. P. 17179.

  35. Farhadian N., Kazemi M.S., Baigi F.M., Khalaj M. // Journal of Molecular Graphics and Modelling. 2022. V. 116. 2022. P. 108271.

  36. Jia H., Zhang Y., Zhang C. et al. // J. Phys. Chem. B. 2023. V. 127. P. 2258.

  37. Xiong Q., Lee O., Mirkin C.A., Schatz G. // J. Am. Chem. Soc. 2023. V. 145. P. 706.

  38. Hoff S.E., Di Silvio D., Ziolo R.F. et al. // ACS Nano. 2022. V. 16. P. 8766.

  39. Salassi S., Caselli L., Cardellini J. et al. // J. Chem. Theory Comput. 2021. V. 17. P. 6597.

  40. Darden T., York D., Pedersen L. // J. Chem. Phys. 1993. V. 98. P. 10089.

  41. Jorgensen W.L., Chandrasekhar J., Madura J.D. et al. // J. Chem. Phys. 1983. V. 79. P. 926.

  42. Shankla M., Aksimentiev A. // Nature Communications. 2014. V. 5. P. 5171.

  43. Chen P., Zhang Z., Gu N., Ji M. // Molecular Simulation. 2018. V. 44. P. 85.

  44. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982.

  45. Гросберг А.Ю., Хохлов А.P. Статистическая физика макромолекул. М.: Наука, 1989.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Химия высоких энергий

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал