Soft Matter and Complex Systems Seminar

Zagadnienie dyfuzji biomolekuł w pobliżu naładowanych powierzchni oraz ich adsorbcji na tych powierzchniach ma znaczenie w biologii (dyfuzja w pobliżu błon biologicznych), nanotechnologii (biosensory) a także w przemyśle spożywczym (usuwanie zanieczyszczeń biologicznych z powierzchni metali). Na dynamikę biomolekuł w roztworze w pobliżu naładowanych powierzchni mają wpływ dwa rodzaje długozasięgowych oddziaływań – oddziaływania elektrostatyczne oraz oddziaływania hydrodynamiczne. Opowiem o badaniach dyfuzji białek w pobliżunaładowanych powierzchni, których celem jest określenie, w jakim stopniu oddziaływania elektrostatyczne i hydrodynamiczne modyfikują dyfuzję białek i jaka jest ewentualna rola tych oddziaływań w procesach asocjacji białek z powierzchniami. W badaniach wykorzystywane są symulacje dynamiki brownowskiej modelowych układów białko-powierzchnia. Oddziaływania elektrostatyczne traktowane są w ramach modelu Poissona-Boltzmanna, w którym reprezentowane na poziomie pełnoatomowym białko znajduje się w wodnym roztworze jonów, ograniczonym naładowaną z określoną gęstością ładunku nieskończoną powierzchnią. Oddziaływania hydrodynamiczne białko-powierzchnia modelowane są w symulacjach na podstawie analitycznych wyrażeń dla tensorów oporu hydrodynamicznego i mobilności osiowo-symetrycznej elipsoidy w pobliżu nieskończonej ściany.