Красноярские ученые выясняли механизм присоединения биомолекул к золоту

Фото: krsk.sibnovosti.ru

Красноярские ученые совместно с коллегами из Италии и Швеции исследовали свойства наночастиц золота, покрытых пептидами — небольшими аминокислотными цепочками. Исследование актуально для разработки металлических имплантатов и высокочувствительных наносенсоров. Об этом сообщает пресс-служба Сибирского федерального университета (СФУ).

В центре внимания ученых оказались наночастицы из нитрида титана — перспективного недорогого материала для создания современных фотонных устройств.

«Свойства наноразмерных объектов сильно отличаются от свойств тех веществ, с которыми мы встречаемся в обычной жизни. Например, они могут самоорганизовываться, то есть группироваться в определенном порядке. Понимать механизмы того, как это происходит (как физических, так и химических), нужно для создания новых материалов и устройств», — рассказывают в вузе.

Методы компьютерного моделирования позволили красноярским ученым раскрыть механизмы, недоступные для изучения в ходе традиционных экспериментов.

«Мы изучили взаимодействия между поверхностью металлических наночастиц и биомолекулами, такими как аминокислоты, пептиды и белки. Мы использовали метод атомистического компьютерного моделирования динамики объекта, при котором можно различить каждый атом большой системы с высокой точностью», — рассказал один из авторов работы, профессор Ханс Арвид Огрен.

Результаты работы на атомном уровне показали все детали, касающиеся механизмов присоединения пептидов к поверхности золотых наночастиц, стабилизации получившейся системы, а также ее самосборки. Оказалось, что способные к реакции группы аминокислот (-COOH, -SH, -NH2) могут образовывать химические связи с золотом. Кроме того, между молекулами прикреплённых пептидов есть электростатическое (между заряженными фрагментами) и гидрофобное (между незаряженными фрагментами, стремящимися уйти от контакта с окружающей водой) взаимодействие.

«Понимание тонких механизмов взаимодействия наночастиц друг с другом и с присоединенными к их поверхности биомолекулами открывает новые перспективы в разработке конструкций для двух основных областей. Во-первых, это более совершенные биосовместимые материалы для металлических имплантатов. Во-вторых, это дизайн гибридных наносенсоров, позволяющих с высокой точностью детектировать даже отдельные молекулы», — прокомментировал работу Огрен.

В своей следующей работе ученые сконцентрировались на исследовании свойств наночастиц из нитрида титана (TiN). По сравнению с обычно применяемым в таких случаях золотом наночастицы из нитрида титана и дешевле, и устойчивее к температуре. Это перспективный материал для создания современных фотонных устройств. Более того, внутренние особенности TiN позволяют установить частоту колебания наночастиц, применяемую для большинства современных цифровых микросхем в телекоммуникации.

Автор: Sibnovosti.ru Фотография © МИА «Россия сегодня»
 
По теме
 
Учёные СФУ разработают новую методику диагностики спортсменов к Универсиа­де-2019 - СФУ Учёные СФУ разработают новую неинвазивную методику диагностики состояния здоровья, которая позволит отобрать самых выносливых спортсменов для участия в  XXIX Всемирной зимней универсиаде .
14.08.2018
Есть места, где можно спрятаться от жары - NGS24.Ru Есть места, где можно спрятаться от жары Как рассказали в Красноярском научном центре Сибирского отделения РАН, в городе наблюдаются две природные аномалии — одни из них связаны с деятельностью человека, а вторые — природные.
14.08.2018 NGS24.Ru
Уголовное дело, возбужденное в отношении участников организованной преступной группы, занимавшейся продажей синтетических наркотиков посредством интернет-магазинов,
13.08.2018 Заполярная правда
День начался с праздничного шествия, в котором приняли участие члены Ассоциации коренных малочисленных народов Таймыра, участники I Молодежного форума коренных малочисленных народов Таймыра, представители семейных клубов,
13.08.2018 Наш Красноярский край
Молодой парень так сильно хотел покататься на машине, что починил её после угона - NGS24.Ru Молодой парень так сильно хотел покататься на машине, что починил её после угона Как рассказали в МУ МВД «Красноярское», окончено расследование в отношении 17-летнего красноярца, обвиняемого в краже автомобиля.
14.08.2018 NGS24.Ru
В 1/8 финала Кубка города «Строитель» обыграл «Мотор» - 4:1, «ДинРем» - «Шахтер» - 7:0, «Алания» - «Механик» - 3:2, «Юлдыз» - «Химик» - 7:1, «Океан» - «Обогатитель» - 3:1, а «Масаллы» - «Алиабад» - 3:3 (5:4 в серии пенальти).
13.08.2018 Заполярная правда
Директор заповедника Вячеслав Щербаков рассказал об изменениях, которые произойдут в порядке использования и посещения охраняемой природной территории в связи со сменой законодательства (поправки в закон №321—ФЗ «О внесе
14.08.2018 Наш Красноярский край