位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
利用微悬臂梁表面应力研究聚N-异丙基丙烯酰胺分子的构象转变
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O633.22[理学—高分子化学;理学—化学] O629.73[理学—有机化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,合肥230027, [2]中国科学技术大学化学物理系,合肥230026
  • 相关基金:国家重点基础研究发展规划(批准号:2006CB300404)、国家自然科学基金(批准号:10232030,10472111,10472112)和教育部博士点基金(批准号:20040358027).
中文摘要:

提出了一种基于微悬臂梁传感技术研究大分子折叠,构象转变的新方法.通过分子自组装的方法将热敏性的聚Ⅳ-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)分子链修饰到微悬臂梁的单侧表面,用光杠杆技术检测温度在20—40℃之间变化时由于微悬臂梁上的PNIPAM分子在水中的构象转变所引起的微悬臂梁变形.实验结果显示:在升温过程中,微悬臂梁的表面应力发生了变化并且导致微悬臂梁产生了弯曲变形,这个过程对应着微悬臂梁上的PNIPAM分子从无规线团构象到塌缩小球构象的构象转变.在降温过程中,微悬臂梁发生了反方向的弯曲变形,这对应着PNIPAM分子从塌缩小球构象向无规线团构象的构象转变.整个温度变化过程中构象转变是连续进行的,而在低临界溶解温度(约32℃)附近转变幅度较大,这与自由水溶液中PNIPAM分子的无规线团.塌缩小球构象转变相对应.实验结果还显示:由于PNIPAM分子在塌缩过程中氢键的形成和链段间可能的缠结效应,整个温度循环过程中微悬臂梁的变形是不可逆的且有明显的迟滞效应.

英文摘要:

A new method based on micro-cantilever sensors was presented and used to investigate conformation transition of macromolecules. Poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM)were grafted onto one surface of a micro-cantilever by self assemble monolayer method. Then the micro-cantilever was immersed into distilled water in which the temperature can be adjusted in the range of 20--40 ~C. The deflection of the micro-cantilever induced by conformation transition of PNIPAM chains was measured using optical lever technique. The results show that the micro-cantilever deflects upon heating and opposite deflection occurs upon cooling, which indicates that the surface stress of the micro-cantilever changes when the conformation.of PNIPAM changes upon heating and cooling. The surface stress changes continuously over the range of 20-40℃. However, a sharp change appears around the low critical solution temperature ( - 32℃ ), at which a coil-globule transition occurs in free aqueous solution of PNIPAM. The whole process is irreversible and shows a clear hysteresis, which can be attributed to hydrogen bonding and the nossible chain entanalement formed during the collanse nrocess.

同期刊论文项目
期刊论文 25 会议论文 20
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876