Результаты первого этапа позволяют объяснить различия в свойствах пен и эмульсий, стабилизированных нативным белком и сферулитами. Дисперсии сферулитов, даже подвергнутых стандартной очистке, содержат примеси нативного белка и полипептидов. Эти примеси могут выделяться из агрегатов белка при их адсорбции, и сильно влияют на поверхностные свойства. В этом случае отклик системы на малые растяжения/сжатия поверхности близок к отклику для систем, содержащих только нативный белок. Однако устойчивость жидкофазных дисперсных систем определяется откликом на большие деформации. При сильном сжатии поверхности концентрация белковых агрегатов увеличивается, приводя к сильному росту динамической поверхностной упругости, как и в случае тщательно очищенных нанесенных пленок микрогеля БЛГ, что обеспечивает более высокую устойчивость пенных и эмульсионных пленок.
Важный результат, полученный в первый год выполнения проекта, заключается в обнаружении нового механизма коллапса для поверхностных пленок сферулитов. Возникающие при сжатии пленок сферулитов, нанесенных на 0,1 М раствор NaCl, нерегулярные колебания поверхностного давления при значениях выше 30 мН/м, как и примерно такие же флуктуации поверхностного давления при сжатии адсорбционных пленок сферулитов можно связать с образованием трехмерных агрегатов в поверхностной пленке, т. е. с коллапсом пленки. Как видно на АСМ изображениях, сферулиты (микрогель) не образуют регулярной структуры в поверхностном слое даже при низких поверхностных давлениях, однако, толщина пленки близка к диаметру частиц, т.е. пленка может быть охарактеризована как монослой. В то же время в пленке видны сгущения частиц, где локальная поверхностная концентрация существенно выше среднего значения в пленке. Сжатие нанесенных или адсорбционных пленок приводит к тому, что существующие кластеры или сгустки частиц становятся более плотными и толстыми. В этих кластерах частицы образуют уже несколько слоев, и их толщина может равняться нескольким диаметрам частиц. Образование трехмерных агрегатов уже может рассматриваться как коллапс пленки, и возникающая мезоскопическая или даже макроскопическая неоднородность приводит к флуктуациям поверхностного давления при движении барьеров, сжимающих поверхность. Возникающие неоднородности хорошо обнаруживаются с помощью микроскопии при угле Брюстера, стандартной оптической микроскопии или видны даже невооруженным глазом в ванне Ленгмюра при сильном сжатии пленки. Важно отметить, что образование кластеров (агрегатов) частиц БЛГ представляет непрерывный процесс, что не позволяет точно определить поверхностное давление коллапса в этом случае.
Б.А. Носков, профессор, осуществлял общее руководство работ по проекту, и проводил определение инфракрасных спектров отражения – поглощения адсорбционных пленок агрегатов БЛГ при различных временах жизни поверхности, а также расчеты кинетики адсорбции заряженных наночастиц и сравнение с полученными экспериментальными данными.
Миляева О.Ю., доцент, готовила агрегаты БЛГ при различных условиях, определяла размеры и форму агрегатов БЛГ с помощью динамического рассеяния света и электронной микроскопии.
Акентьев А.В., доцент, определял макроскопическую морфологию адсорбционных слоев агрегатов БЛГ методом микроскопии при угле Брюстера, измерял кинетические зависимостий комплексной динамической поверхностной упругости дисперсий агрегатов наночастиц БЛГ с амфифильными молекулами.
Быков А.Г., ведущий научный сотрудник, готовил агрегаты лизоцима при различных условиях, измерял кинетические зависимости комплексной динамической поверхностной упругости дисперсий агрегатов лизоцима
и комплексной динамической поверхностной упругости дисперсий фибрилл БЛГ.
| Акроним | RSF_RG_2021 - 1 |
|---|
| Статус | Завершено |
|---|
| Эффективные даты начала/конца | 26/04/21 → 31/12/21 |
|---|
