МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМПОЗИТНЫХ СТРУКТУР ГРАФЕН-ФОСФОЛИПИД
, ,
Саратовский национальный исследовательский государственный университет им.
E-mail: shmygin. *****@***com
В настоящее время вызывает большой интерес исследователей взаимодействие биологических молекул и углеродных наноструктур, что обусловлено возможностью использования последних в области биотехнологий [1]. Большой интерес вызывают системы, включающие в себя молекулы фосфолипидов, входящих в состав клеточных мембран [2, 3]. Для описания системы, состоящей из фосфолипидов и углеродных структур, можно воспользоваться различными методами и подходами. Так, к примеру, метод AMBER [4] может описать взаимодействие между атомами такой гибридной системы, но, во-первых, параметры, используемые для описания углеродных нанотрубок и графеновых листов, не позволяют удовлетворительно моделировать их механические свойства, а во-вторых — сам вид потенциала не позволяет моделировать ситуации, в которых должны произойти образования или разрывы химических связей. В свою очередь метод Бреннера [5, 6] позволяет моделировать углеродные наноструктуры с необходимой достоверностью, включая и ситуации с разрывом и образованием химических связей в этих системах.
|
|
Рис. 1. а) Модель трехслойного композита (вид сверху). б) Индентировние композитного материала, состоящего из графеновых слоев и молекул фосфолипида между ними.
Была рассмотрена динамика поведения таких композитных систем различной конфигурации: с разным числом графеновых листов в их составе, а также проведено наноиндентирование трехслойной модели углеродной нанотрубкой, закрытой с одного конца. Скорость индентора составляла 10 м/с. На основе полученных данных были сделаны выводы о механических характеристиках фосфолипид-графеновых композитов представленной кофигурации.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ-офи_м №15-29-01025.
Библиографический список
1. Ren J., Shen S., Wang D., Xi Z., Guo L., Pang Z., Qian Y., Sun X., Jiang X. The Targeted Delivery of Anticancer Drugs to Brain Glioma by Pegylated Oxidized Multi-Walled Carbon Nanotubes Modified with Angiopep-2 // Biomaterials. 2012. V. 33. P. 3324–3333.
2. Lelimousin M., Sansom M. S. Membrane Perturbation by Carbon Nanotube Insertion: Pathways to Internalization // Small. 2013. V. 9. P. 3639–3646.
3. Wallace E. J., Sansom M. S. Blocking of Carbon Nanotube Based Nanoinjectors by Lipids // Nano Lett. 2008. V. 8. P. 2751-2756.
4. Dickson, C. J., Rosso, L., Betz, R. M., Walker, R. C., Gould, I. R.. GAFFlipid: a General Amber Force Field for the accurate molecular dynamics simulation of phospholipid. // Soft Matter. 2012. V. 8. P. 9617-9627.
5. Brenner D. W. Empirical potential for hydrocarbons for use in simulating the chemical vapor deposition of diamond films // Phys. Rev. B. 1990. V. 42. No. 15. P. 9458-9471.
6. Stuart J. S., Tutein A. B., Harrison J. A., A reactive potential for hydrocarbons with intermolecular interactions // Journal of Chem. Phys. 2000. V. 112. No. 14. P. 6472-6486.
Сведения об авторах
— аспирант, г.
– аспирант, г.
– д. ф.-м. н., профессор, дата рождения: 22.05. 1970г
Вид доклада: стендовый
