Көлденең аса жоғарыжиілікті электр өрісіндеметалл наносым бетіндегіполиамфолиттердіңконформациялыққұрылымыныңқайтақұрылуы.
DOI:
https://doi.org/10.31489/2021No1/16-28Кілт сөздер:
полиамфолиттер, металл наноқұбырлары, конформациялық өзгерістер, молекулалық динамика, микротолқынды электр өрісіАңдатпа
"Молекулалық динамика әдісін қолдуымен алтын наносымның бетіне адсорбцияланған полиамфолиттердің конформациялық құрылымын оның полярлығының уақыт өтуімен аса жоғары жиілікпен көлденең бағытта периодты түрде өзгеруі мен қайта құрылуы зерттелген. Полипептид атомдары тығыздығының радиалды таралуы, сондай-ақ оның наносым бетіндегі бұрыштық таралуы есептелген. Жоғары температураларда адсорбцияланған полиамфолитполипептидінің конформациялық құрылымының уақытша ауытқулары байқалды. Бұл жағдайда наносым полярлығының өзгеру периодының жартысында макро тізбектің конформациясы наносымның тығыз қаптаудан конформациялық құрылымға өзгерді, онда макромолекулалық жиек наносымның диполь моменті бойымен көлденең бағытта созылды. Наносымның дипольдік моментінің төмен температурасы мен мәні кезінде адсорбцияланған полиамфолиттің жиектерінің бөртуі байқалды, оның буындарының көпбөлігі наносымның диполь моментінің бағытына перпендикуляр және оның осі арқылы өтетін жазықтыққа қатысты бір жағына жылжыды. Төмен температурада және наносымның диполь моментінің жоғары мәндерінде наносым бетінен полиамфолитполипептидініңде сорбциясы орын алды. Сыртқы өрістегі ұйытқу теориясы түрінде полиамфолиттік гаусс тізбегінің конформациялық қайта құрылуының аналитикалық моделі ұсынылған. "
References
"1 Li D., MaYa., Duan H., et al. Griess reaction-based paper strip for colorimetric/fluorescent/SERS triple sensing of nitrite. BiosensBioelectron. 2018, Vol. 99, pp. 389 – 398.
Feng J., Xu L., Cui G., et al. Building SERS-active heteroassemblies for ultrasensitive Bisphenol A detection. BiosensBioelectron.2016,Vol. 81, pp. 138-142.
Zhao X., Dong J., Cao E., et al. Plasmon-exciton coupling by hybrids between graphene and gold nanorods vertical array for sensor. Applied Materials Today.2019,Vol. 14, pp. 166-174.
Yilmaz M., Senlik E., Biskin E., et al.Combining 3-D plasmonic gold nanorod arrays with colloidal nanoparticles as a versatile concept for reliable, sensitive, and selective molecular detection by SERS. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014,Vol. 16, p. 5563-5570.
Chandran G.T.,Jha G., Qiao S., et al. Supercharging a MnO2 nanowire: an amine-altered morphology retains capacity at high rates and mass loadings.Langmuir,2017, Vol. 33, pp. 9324-9332.
Rong Y., Song L., Si P., et al.Macroscopic assembly of gold nanorods into superstructures with controllable orientations by anisotropic affinity interaction.Langmuir,2017, Vol. 33, pp. 13867-13873.
Azman N.A., Thanh N.X., Kah J.C.Y.Sequestration of Cetyltrimethylammonium Bromide on Gold Nanorods by Human Serum Albumin Causes Its Conformation Change. Langmuir, 2020,Vol. 36, pp. 388-396.
Kesal D., Christau S., Krause P., et al.Uptake of pH-Sensitive Gold Nanoparticles in Strong Polyelectrolyte Brushes.Polymers, 2016,Vol. 8, p. 134.
Lee J., Chung K., Lee J., et al. LSPR Coupling: In Situ Studies of Surface‐Plasmon‐Resonance‐Coupling Sensor Mediated by Stimuli‐Sensitive Polymer Linker. Adv. Funct. Mater.2015,Vol. 25, pp. 6716-6724.
Chen Y., Cruz-Chu E.R., Woodard J., et al. Electrically Induced Conformational Change of Peptides on Metallic Nanosurfaces. ACS Nano, 2012,Vol. 6, pp. 8847-8856.
Sotnikov D.V., Zherdev A.V., Dzantiev B.B.Detection of Intermolecular Interactions Based on Surface Plasmon Resonance Registration. Biochemistry (Moscow), 2015,Vol. 80,pp. 1820-1832.
Zengin A., Tamer U., CaykaraT..A new plasmonic device made of gold nanoparticles and temperature responsive polymer brush on a silicon substrate. J Colloid Interface Sci.2015, Vol. 448, pp. 215-221.
Chen H., You T., Xu G., et al.Humidity-responsive nanocomposite of gold nanoparticles and polyacrylamide brushes grafted on Ag film: synthesis and application as plasmonicnanosensor. Sci. China Mater.2018,Vol. 61, pp. 1201-1208.
KruchininN.Yu., KucherenkoM.G.Molecular dynamics simulation of electrically induced conformational changes of polyampholytic polypeptides on gold nanoparticle surface.Colloid Journal, 2019, Vol. 81, pp. 110-119.
KruchininN.Yu., Kucherenko M.G.Electricallyinduced conformational changes in gold cluster–bonded polyampholytic polypeptides on a surface of gold: molecular dynamic simulation. Russian Journal of Physical Chemistry A, 2020,Vol. 94, pp. 1433-1438.
KruchininN.Yu., Kucherenko M.G.A Molecular dynamics simulation of polyampholytic polypeptides associated with atomic clusters on the surfaces of metal-like nanoobjects.Biophysics, 2020,Vol. 65, pp. 186-194.
KruchininN.Yu., Kucherenko M.G.Molecular-dynamics simulation of rearrangements in the conformational structure of polyampholytic macromolecules on the surface of a polarized metal nanoparticle. Colloid Journal, 2020, Vol. 82, pp. 136-143.
KruchininN.Yu., Kucherenko M.G.Conformational rearrangements of polyampholytic polypeptides on metal nanoparticle surface in microwave electric field: molecular-dynamics simulation. Colloid Journal, 2020, Vol.82, pp.392-402.
Kucherenko M.G., Stepanov V. N., Kruchinin N. Yu. Intermolecularnonradiative energy transfer in clusters with plasmonic nanoparticles. Optics and Spectroscopy, 2015, Vol. 118, pp. 103-110.
Kucherenko M.G., Stepanov V. N., Kruchinin N. Yu. Plasmon activation and luminescence quenching of solutions of polyphenylenevinylene (MEH-PPV) by single-walled and double-walled carbon nanotubes. Optics and Spectroscopy, 2020, Vol. 128, pp. 1298–1310.
Kucherenko M.G., Rusinov A.P., Chmereva T.M., et al.Kinetics of photoreactions in a regular porous nanostructure with cylindrical cells filled with activator-containing macromolecules.Optics and Spectroscopy, 2009,Vol. 107, pp. 480-485.
Kucherenko M. G., Izmodenova S.V., KruchininN.Yu., Chmereva T.M. Change in the kinetics of delayed annihilation fluorescence during rearrangement of polymer-chain structure in a nanocavity of a solid adsorbent. High Energy Chemistry, 2009, Vol. 43, pp. 592 – 598.
Phillips J.C., Braun R., Wang W., et al.Scalable molecular dynamics with NAMD. J Comput Chem. 2005,Vol. 26, pp. 1781-1802.
MacKerell A.D. Jr., Bashford D., Bellott M., et al. All-atom empirical potential for molecular modeling and dynamics studies of proteins J. Phys. Chem. B. 1998,Vol. 102, pp. 3586-3616.
Heinz H., Vaia R.A., Farmer B.L., Naik R.R.Accurate Simulation of Surfaces and Interfaces of Face-Centered Cubic Metals Using 12−6 and 9−6 Lennard-Jones Potentials.J. Phys. Chem. C.2008,Vol. 112, pp. 17281-17290.
Darden T., York D., Pedersen L.Particle mesh Ewald: An N⋅log(N) method for Ewald sums in large systems. J.Chem. Phys.1993,Vol. 98, pp. 10089-10092.
Jorgensen W.L., Chandrasekhar J., Madura J.D., et al. Comparison of simple potential functions for simulating liquid water.J. Chem. Phys. 1983,Vol. 79, pp. 926-935.
Novotny L.,Hecht B. Principles of nanooptics. Cambridge: Cambridge University Press. 2006, 564p.
KruchininN.Yu., Kucherenko M.G. Rearrangements in the conformational structure of polypeptides on the surface of a metal nanowire in rotating electric field: molecular dynamics simulation. Colloid Journal, 2021,Vol. 83, pp. 79-87.
Grosberg A.Y., Khokhlov A.R.,Pande V.S.Statistical Physics of Macromolecules. New York: AIP Press. 1994. 347p.
"
