Диссертация

Диссертация посвящена исследованию самоорганизации полимеров или синтетических пептидов с поверхностно-активными веществами и гидрофобными мономерами в водном растворе. Все данные в работе получены в рамках компьютерного моделирования в полноатомном масштабе. В работе изучается комплексообразование заряженных пептидов с ПАВ, в зависимости от химической структуры ПАВ и аминокислотного состава пептида. Такая система биосовместима, биоразлагаема и обладает отличными адгезионными свойствами даже в водной среде, что позволяет использовать её в качестве медицинского клея. В диссертации описаны механизм формирования комплекса, прочность такой системы в зависимости от наличия функциональных групп в молекулах ПАВ, а также их концентрации. С другой стороны, при добавлении в аминокислотный состав пептида длинных гидрофобных блоков клей становится термочувствительным, в том числе от температуры начинают зависеть и адгезионные характеристики этой системы. Также изучены характеристики мембраны, которая образована ионными фосфолипидами и полиэлектролитами. Основой гибридного бислоя является обычная липидная мембрана, покрытая тонким полиэлектролитным слоем с обеих сторон. Такая мембрана способна образовывать везикулы по своим механическим характеристикам близкие к природным клеточным мембранам, имеет возможность к модификации трансмембранными белками и встраиванию в бактериальные мембраны. Исследование разной плотности заряженных мономеров в полиэлектролите показало, что она является определяющим параметром в упорядоченности липидной мембраны, при этом толщина мембраны в эксперименте и компьютерном моделировании совпадают. Цепи полиэлектролитов на поверхности липидной мембраны имеют конформацию стержня за счет электростатического отталкивания и иммобилизации на поверхности и относительно друг друга ориентированы в одном направлении. Другой темой, освещенной в диссертации, является исследование самоорганизации пиразольных мономеров на поверхности полимерного микрогеля. Показано, что в зависимости от концентрации мономеров, они способны образовывать различные типы структур до начала полимеризации данных гидрофобных мономеров. Данный эффект обусловлен балансом взаимодействия мономеров друг с другом, с полимерной поверхностью и раствором воды. Все результаты полученные в моделировании хорошо согласуются с экспериментальными данными и позволяют обосновать наблюдаемые эффекты.