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J-GLOBAL ID：202002255996076266   整理番号：20A0077029

親水性および疎水性ナノスケール表面間の水媒介相互作用の比較研究【JST・京大機械翻訳】

Comparative Study of Water-Mediated Interactions between Hydrophilic and Hydrophobic Nanoscale Surfaces

著者 (3件)： Kopel Yocheved (Department of Physics, Brooklyn College of the City University of New York, New York, United States) ,  Giovambattista Nicolas (Department of Physics, Brooklyn College of the City University of New York, New York, United States) ,  Giovambattista Nicolas (Ph.D. Programs in Chemistry and Physics, The Graduate Center of the City University of New York, New York, United States)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 123  号： 50  ページ： 10814-10824  発行年： 2019年 
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： 蛋白質折畳みやナノ粒子凝集などの水溶液中での自己集合過程は水媒介相互作用(WMIS)により駆動される。このような相互作用の最も一般的なものは疎水性単位間の引力である。多くの研究が疎水性相互作用に焦点を当てているが,親水性部分と親水性疎水性表面の対の間のWMISはあまり注目されていない。本研究では,ナノスケール(i)疎水性-疎水性,(ii)親水性-親水性および(iii)親水性-疎水性対(ヒドロキシル化/非ヒドロキシル化)グラフェン系表面間のWMIを研究するための分子動力学シミュレーションを行った。全ての場合において,板間の平均力(PMF)のポテンシャルは,r≒1~1.5nmまでの板分離rの関数として振動を示すことを見出した。系の安定/準安定状態を定義するPMFの局所極小は,水分子がn=0,1,2,層間の層に配列するプレートの分離に対応する。ケース(i)では,システムの安定状態は互いに接触するプレートに対応する。代わりに,ケース(ii)と(iii)では,水はプレート間で除去されない。系の安定/準安定状態を分離する自由エネルギー障壁は相互作用板の親水性/疎水性により変化した。しかし,板間の有効力は大きさが同程度である。このことは,親水性-親水性および親水性-疎水性相互作用が水溶液中の自己集合過程,類似の疎水性相互作用において関連する役割を果たすことを強く示唆している。興味深いことに,親水性-親水性と親水性-疎水性プレート間のWMISは類似しており,親水性表面のみが親水性WMIを誘導するのに十分であることを示唆した。WMIに対する表面極性の役割も簡単に考察した。特に,表面極性に依存して,WMIは疎水性および親水性相互作用の特徴的な混合特性を示すことができることを示した。著者らの結果は,疎水性,親水性および疎水性/親水性表面間の力が,最終状態に向けて自己集合系を駆動するのにすべて関連しているが,そのような最終状態に対して安定性を与える疎水性相互作用であることを示唆した。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *疎水性 ,  CASE ,  水分子 ,  凝集 ,  ヒドロキシ化 ,  極性 ,  グラフェン ,  疎水性相互作用 ,  水溶液 ,  ナノ粒子 ,  自由エネルギー ,  自己集合 ,  *相互作用 ,  準安定状態 ,  計算機シミュレーション ,  *親水性

分類 (1件)： 溶液論一般  (CB05010Z)

タイトルに関連する用語 (6件)： 親水性 ,  疎水性 ,  ナノスケール ,  水 ,  相互作用 ,  研究