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J-GLOBAL ID：201002296874488517   整理番号：10A0955138

ナノチャンネル中の単糖類輸送に及ぼす拘束効果

Confinement Effects on Monosaccharide Transport in Nanochannels

著者 (7件)： ZIEMYS A. (Univ. Texas Health Sci. Center at Houston, Texas) ,  GRATTONI A. (Univ. Texas Health Sci. Center at Houston, Texas) ,  FINE D. (Univ. Texas Health Sci. Center at Houston, Texas) ,  HUSSAIN F. (Univ. Houston, Texas) ,  FERRARI M. (Univ. Texas Health Sci. Center at Houston, Texas) ,  FERRARI M. (Univ. Texas M. D. Anderson Cancer Center, Texas) ,  FERRARI M. (Rice Univ., Texas)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 114  号： 34  ページ： 11117-11126  発行年： 2010年09月02日 
JST資料番号： W0921A  ISSN： 1520-6106  CODEN： JPCBFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 表面効果の視点で連続体仮説に基づく輸送理論はナノスケールでは適切でない。例えば,10nmシリカナノチャンネル中2Mグルコース溶液を用いた分子動力学(MD)研究はグルコースがナノチャンネル全体にわたるグルコース分子の平均拡散係数に影響する2nm以内の界面で顕著に影響を受けることを示唆した。それゆえ,10nm以下の寸法を有する流体ナノチャンネルではグルコースの実質上拘束された拡散を観測していることが予測できる。シリカナノチャンネル(10nmまたはそれ以下)中拘束と濃度がグルコースの拡散輸送に及ぼす効果を調べるためMDシミュレーションを使用した。グルコースがナノチャンネルの電気的性質を修飾し,チャンネル高さが5nm以下でグルコースの吸着と拡散係数が顕著に縮減することを見いだした。濃度を増すと,拡散係数はバルク中で直線的に減少し,一方,拡散係数は界面で非線形的に減少した。有効拡散係数の縮減は界面厚さに関係し,厚さは濃度に依存して2~4nmであり,低濃度で予期せぬ縮減を示した。結果はナノチャンネルがケージ破れ拡散に類似した方式で拡散係数に影響する一次元ケージ環境を示すことを示唆した。このシミュレーション結果はここで示した実験結果と因果関係をもって,拘束と濃度効果の組合せのためナノ拘束が古典的理論によって説明できない観測した変更流体拡散性輸送の本質的理由であることを示唆する。

シソーラス用語： チャネル ,  *ナノ構造 ,  *フルイディクス ,  *単糖類 ,  物質移動 ,  *拡散係数 ,  拡散 ,  濃度依存性 ,  輸送理論 ,  分子動力学 ,  計算機シミュレーション ,  密度分布 ,  被覆率 ,  吸着等温式 ,  吸着平衡 ,  固液界面 ,  因果律 ,  モデル ,  かご効果 ,  ヘキソース ,  アルドース ,  マイクロチャネル
準シソーラス用語： Langmuir吸着等温式 ,  ナノチャンネル ,  因果関係 ,  拡散性 ,  物質輸送 ,  分子動力学シミュレーション ,  連続体モデル ,  ケージ効果

分類 (2件)： 固-液界面  (CB12050B) ,  非電解質水溶液  (CB05030V)

物質索引 (1件)： グルコース

タイトルに関連する用語 (4件)： ナノチャンネル ,  単糖類 ,  輸送 ,  拘束効果