Рентгеновский малоугловой анализ структуры лиотропных жидких кристаллов и ленгмюровских пленок тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.18 ВАК РФ
|
Львов, Юрий Михайлович
АВТОР
|
||||
|
доктора физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Москва
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
1991
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.18
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
АКАДЕМИЯ НАУК СССР ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ КРИСТАЛЛОГРАФИИ им. А.В.ШУБНИКОВА
На правах рукописи
УДК 548.737+539.233
РЕНТГЕНОВСКИЙ МАЛОУГЛОВОЙ АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ЛИОТРОПНЫХ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ И ЛЕНГМЮРОВСКИХ ПЛЕНОК
Специальность 01.04.18 - Кристаллография,
физика кристаллов
ЛЬВОВ ЮРИЙ МИХАЙЛОВИЧ
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук
Москва 1991
Работа выполнена в Институте кристаллографии АН СССР ем. А. В. Щубншсова
Официальные оппоненты:
доктор ХЕмнчзсксс паук Э. Г. АРУТШЯН
доктор фазпко-иатематнчеопсх паук, В.А.БЕЛЯКОВ
доктор фззшю-иатеыатпчоспюс наук, С.М.ОСТАНЕВИЧ
Еедущая организация:
фавнческпй факультет Московского государственного унпБэрснтета сл.Ы.В.Ломоносова
Зацпта состоится 15 кая 1991 г. в 10 час.ЗЗ ыет. на заседания Специиікзвро ванного совета Д. 002.58.01 пра Институте кристаллографии АН СССР им.А.В.Щубншсова по адрссу: ІІосква, ІІ7333, Еояшкжий пр., 59, Институт кристаллографа АН СССР, копфорснп-за.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кпстнтуг кристаллографии АН СССР. .
Автореферат разослан "/2" апреля 1391 т.
Учений секретарь Специализированного совета, кацдкдат фхзшсо-матеиатяческнх Есук
^ В. М.КапзьскиЙ
з
обеія ХАРАКштаята работы
В послзяззз прзіті ясблз.гггс?-п усгтсрзпгэз рззвгггпэ спсизрг-изгггагаэт: п гоорч”тгбслпз: ргбо? по глг.гіл! кггзтгллям, гоїорггі л оттг.гзль^сЗ стгікп'ї ccr;.grap7z?c.i цркжгївозпн яовотаэезглп-:.л стая :пгзрггз.гэт. Сйгзго, озпоггоэ ппгг'зггэ удзлязгел capto-cposrrrt г-тпйСі гр'гзгагг:::, pzdci? гэ со лгэсроплп г~^этг~с?~лг:--
ГЭСЯГЛ СПС5ЄІ.ЗИ ЕОПа KCt-ЗОГО..
Лпотрошгіо ПГТЛ~ГЗ КрЕГСТС"':'.’ - З ТО, 3 0ТЛЭТ.13 сг торгю'гроа-
г"їх.,- дпухї:о;иопеі;гл:'з ссотега, согпр'.г^дгэ аг^аткігз rsrог.улл
з ГОД7. Тіяем обрассм sr структурі г: сгоЯстгз сапі:с::? п> г;о:іь"о
от тс:пг<рзтурм, «о а or лохі zozi п с.тстоп, гт ссотаотстгзгяіо,
г лсгсофззпэ ,тг посТ-’.з я спзЛзтя очохь еолгко. Оообст?::дсг;.э ля" І
їрошгк "Х~'-~х ;ір"С’гп"т;о:ї я?л xvct сгроулоз ; .':зясзбрзз"з тр'гро:;-ед 6тояогг.ч-їое:!Х і” сгіігс.л.^-пгх с;".::-' ггт-ггл .тэлзг.'тл, об'- >л;т?7Г с го;:оЛ тзилэ с-з":т:: ',:з із-рт:з лтя^’і, :-;іог:;з бз.глг,
бяолегглзсггэ : лт^рзг* т ясгстер;::.' rpyrrro ор:ч:::зл.-":, тїг/Лрліп
ЯГТ7С”.
Гзіі'ггзяссспг-Л :л:о7К.отс1 еггзглз .t^CTronnrz "г.'^огр'.'о'хг.'г.:-':?стг:' л :;::“jr:.:i, с о;~сГ: оггорз.г.т :іссго.'.';с?
полу~:пь .-r'lcro о с--75'Г7п-;о'1 ортглец*?: т: ез ста:: о (Гтпгцяз:*-:-ропзпязп г ’і гзгттягл 5^r:orn^ocn~t оезтеи.
С пгутоП сї’ог:-;;’.?, есзгггяз я структур-,пзитрогь :':о:і-;:'у.то-
:•• г ;•—?.Г:;”г "п п’ Т;:'Г.--'гггс: !--"—ул ••:•-
л:с.:..с;' :: zcr-.z^.j-iyv: гэг;:-/-” гр--
і...* .. . — ...> . . .... _ , .і.,................................. ... .
~:-їг;ггі-Б":?г-от? r:r>:; т.з CDS"З A порога сгиг-зл»
::ос?і-:з л зг-с-іс?::'- Соз;:т~! з-у'г.гтгт:’*? rv:~
олсглрглзс^яо гс;г:;”Л, гз;7Тся гзбз~:: по со"’/'.яг j пгого;::і;::;; яле-поз Ізяггїірз-Еяод-
Пгзіікп .Гзпггггрз-Вгпт'тг? .гзгятггсл сзГгас олі:~м і:з ;:c::rornz объзятоз, пл потор:гз: соолзпи олзгонти голеггул'тргю:’ олэктроитал.
Ifq.Tb СЛбОУН СООТОГТТ З ОПТСЗПЛЯ ПЛ 0СП020 р-эгггекос'г^уптур-
/того 3i:cu7zcz прострзпотгзкясго егрезпгя систем, з яоторя-з ютут Сять органппоі*апн зясз’гбля пг-гг'іггьпіі*: іголгхул: от разлітопп: г-.зллтпгпх т гі*:сзгс.’^.їрус'-гзт?:г л-шяктіх кззогТлз до плгпо::
Ластг^зра-БЛояготт и колэцулдргш: свзрхрсЕзтоп.
В ромяох это2 гедачз рассматривался слвдукгда основные вопроси:
•- строзкге ла:.:злляр:;лх изгорав лагтаэв п к сскаканшх в за-Г202ШСТЕ от тошоратурп, довгсэв кз^рсено-озтеге-х мовокул /согсЙ, понофоров, кгаш^орхароБ, иэибраанах бзяяоз/,
- строанкз фзторзцапторлих кзкЗрап сеэтатгл з трох состояня-ях: одзозом. обесцзочсКЕол е сзстокозрзсь-дсои,
- етруктураса обоезозсзиз п раьвхтЕе котода уцрзглясглой по-скоЗвсИ иркстадаьгмцш - истод йзтглра-Есэжэгт /ДБ/. Есодадо-вап-с пяскочяих ДБ сворхрзсзток с ^орэдогапаои рьвлэтшп: кономо-лзг/хлрюз: слоев го зеракао водсвкоЗ программ,
- термотропное П0ВЗД8КЕЗ £Б СКОСОК.
Научная ковсгпа работа опродаллотся тем, ч'*о в сой вперваа рэсзпа слэдук^ЕЗ вопроса:
- рачцта ивтодазд раитгоковсьсго гиздггдагго аналлза сверхтонких пхокоз Лзпгызра-Ег.ог^отт, ыззофас лелвдов я
бЕОЛОГкчссаах глг.брак. Рассчитаны префдяя влектропной плотности лглыклрянх кззофзз.
- па 001-эвз гхучзнгл строгикя ЛБ езорхраезтая струятурзо обоснован изтоя \’.;эаакудак'оГ: ерх^едтура*,
- облйругяп терг.оср'лни! шгсулр^ги] а тллржп: пхвтих Лвнг-г.эр:.-Блоджетт ц схарьнзгорг^овойа струитурп гсз;1л:.аг.г«..: а^зефаз,
- п6;:ару,гь;:& садо: грсапцглЕЗх:: ьогхелюивдг гаксагс-й, ;~.ултх ьжор.и в яс«:сл ;.2зс?к:е к наСдеяз горр&оодэ: пззад их хюгг^лиэх&нздя п пшелзеез?! хйг»гэг прогог,~'осхи в бтслоЕнхгх ксц-брейал из эт.;: лгзгз:ов.
- ебнаруггно ххч&ъихы&г ^аезгэо ризд^лзнЕо лепьдов в оеслзо прп ВЗОДеНИЗ В Н8Г0 бзлзоь - Цй^ОТОПСЕПОВ,
- проведан ронтгешетруктуракй анализ фоторецепторных мембран в трвх ссстояеелх: темного;.:, обзецвечзкао!.; к СЕЗтоповрегданноы. Рассчитана профлха элзетролиой плотлозтп дялннх какброы н ннтер-тфоткровази отльчая пробей пре евзтогшврездазнпи сетчатки.
Практическая нопчеоть работ;,!. Разработка методики рентгено-структурдого анализа планок йгпгьара-Епозгхетт весьма важна для развели евзрхтоккопгэночно}»' технологии. Динке Лентаяра-Блодкетт /в тем числе н пзучоннке автором/ укз начали нриззнятвея в элекзн-
W” гл^роэлзктрояЕпл: в Настасье" греет ::э оетозэ ЛБ втзпок ся::-рзбзтигэзтся элэизв?» когзпуглрзсЛ э.тзпгроя^г;::. Особсшго сптус-з-па разработка в дгсеортпцгпі кргстзктогрзйпоскгя оспсз катода го-лекулсрясй архитектура, то есть соззггяпа впокотопх ЛБ сзврхрггз-ток с папорэд задапшг* чередо:;,'чг:зм рзглдчіг:: jmonMni^rajFins слоэз.
Изучение структурнзі аспектсз взапотдойстргя .тпвжнис спотек я бгояогкчеекях кзтлбрэп с моязгугаст аптпбзоттотв п белтов, кї-TIIZ3 сватового облутеяга пя структура ?лз*лбрзя елгло які попп-.п-1Х-Т пргроди отпх зсзкэГствпЗ пз' оргзяггм. С тохлологячесяоЗ гэ го'їдп зреггл результати глогут бать кслсяьзовззи дій воссогдапял тайдепятп: прппцзпоэ строопст с пс'спьп твхкояэгзгя Лзнн-зрп-Еїод-ПЗТТ В сзасоряих ПЛЗПОЧЗІЛЕ сготзул::.
Ддсссртгцкопдая работа Е'!по.::дела по игасу ШПЇР ISic.-myr . їрдоталгогрзфп АН СССР тз:.*э Л 01. E3.G024929 гсз.роггстрапгп: 'Рзатгсяовс:?;:.! ::'.тсугло::с'-; анзглэ структур" "згреглолзпул, •
:дро!пппнг ерзд п пр.-от?’тал’’. Гз...п:-:тс?т 7”"?ТГГ-'І Г^зу.з-
'г;"іг, ило^згжз в рг.зг.элз р-уттл { еояэткэ рабог::.
Стпутстурі і об-лч г"6оу;г. /Ггтс'<р?:д::-: сссго::г бездскг:,
5 глав, га^гггепдл ’ зітгепа г;::т::13..з::лс;Г. ;:гтйр;:.гур і сз 178 пг.зп--;"3. Ддссортацгл со;: зр-ш? £33 стрз-гдц, cirrrnt ІПО р-:с“-;.;оз, ог-гзегзлгз п зп"со:.с л.гтзгат/ри.
Атообгітп рпеккгп. Результаті? роботи доттадгтгалясь: па 5 я G їсзсспзїіг- яодфзрзгдглх ’’Яігтіт:-! гр-стагдг :: гт ітрп:;?ігісское пс-:з;гсовзп;:з" (1965, Игзпозо, КЗО Чзрггаюз), пз ?. ВззсспзгсЛ ?со':™л г"Г“с::р;;с:: г:г:\:;с:;сгс .;оєіс.-..гі'г’ (198:5, ;Ье’і:і,срс:г). ”г.
о ’’:;:7'3’::зроп:сЯ ког-Г ігтогл .’ЗБС (ї:?35, Г"г;)» 5 г 3
::г,ог;:н" г:с~>рз:.тг7л і-і гргатя.'гот' (133і Ог^сз?
ГДР), нп УІТ "оЗ геоvг-*Г‘цпо r.V'Sjлт,-
пссгі-гч (1357, ІК.ггі), i.e. І 2 Гссссг'їггг ::r.ozux по :tm нлзпк'м (1907 г. І£39 г. Згс::ггор;гО, г". ? Вз•зсззпсЯ кігті: -•зс-всло" дгтзі;усс:гі (1989 Лелг;гг,р''д), па 7 ВззеспспсЯ ::огт':г:г:ї'.т
о росту кристаллов (!!зс:п:з, 1333), ;г> 12 ЕзропзЛсгом TtprroT■•> ~~ог—
з.3л^зс;:с:! попгрзссз (1983, ?!зс':гз), :іа ‘1 !.’з:^угародпой коі?їзр.'п-
и.т по алоикзм Лзггггпрз-Бпсдпзтт (І3"9 Цукуйл, Япоп:-л), рп 3 Гз-
опзГ;с::оЛ гогД-грзкцл:: по упор:дз-:г:”!!:-;! сггпн:лсс::::м гл2!п:згі (1330 л'гщ, *РГ), !!з ;;о;:т;урс:гг глбот Г.тст:;гу~з крпотал.тогр'5'7г:
їі СССР (1334, 1983, I3S0, 1330 г.).
СОДЕЕШЇПЗ РАБОТЫ
Ео глі-іге^г.ц укамжаотся всашісіягь частей лгссертацап, ев-сагоаїад С20;а с?ра*шг рзботн, состожш 2 слгягк;ам:
І/ тсучапсо диотрошпл: к^оі:ргетак:счссї.^~ сссток позволяем ь^геь^ащроаздь структури, псклхь иут^ ез пзі:зіисвостк, #са-Еліс:.:; оїайгшіоскі.
2/ і: ,у і:ольліі::^ і; б^огогглііа^^і глмйран дает картуш Р^сполоі;2л-- и £зіедо>2 і/йїрадг ксглЗргідгс-акїЕхи:: і.:оло"ул и бел-йог.
?/ К ь'дгзиац, їлатод унраїхіеиої; пос.;М:;с11 кргстпллпзьгщ:: лг-ш.«оа Д:зтод Л-іЛг.Гі.-рг.-Еподг^тт/ создает тохволсгілеста вокгос-г.осї;: гиелшісать аітугіу^ляко ::а::с:.улп ?.яшослой за ггонослоеи ка погдогг:;: а образом госсоадсваті’ псгуссївояцо ьяибраліпз сгс-
тигл с цг.-д;.ій рааработг.1: гсс^птсіі кэдл-у^рзо'! олэктроппзц.
гл^и і. :л:огообр;.з'^ ^зоїаз а\::-иіилшк !.:оіііі/л и метод
. ГіьЛ,..ЗРл-БИ)Д^ЕіТ ИОЛУЧПІВіЯ ТОНКІМ ПЛЕНОК.
шісі.-улі: й сг.соп с юдой сг,коор:-ідп;;«іуютат з ск-с ирта:: псп о;:";: тіл гсл:;-:ул її ‘.'■:'ї::с'.”..-.а';,.ч о:’ то:;^г--/І ! аі.їзоілііого со^срз-апа; -одл 7п^и.с^ і'.а:гол б бел-,., ІС р:„іл;іс:а: н:а;^о;.ок„';:лр;иа стру.;-./о-і:... '.„'л". Об^; чьр-юЛ троо;;їп ї.???. ї;оьо:Т:-2 іш.'Л'Г.тс:: то, чтс
.. . і»■.. (Си. ..■. —,її-с .ь^^ : і: ч .■——..<*::
в себ1. ^Г;:*:с иі^оїі;, :..о::ас::л-;;6:..:л:/Г;,ч;сс:.;::л ’:;'.:0і)_::., спе-;,:.:^і;:с с^лч'y:\rjoiу.л, ссгорг'.^-* (І7лкці:опслі::о акт:::->-:;уя*го.'.я;.ог:. ;глоізодороіу::;Л "згас?*) рзспо.*_і‘а,,тсл та::, пто Е2 чаоти пзбогаіії :.олтгі:їа с іодо'.'і (гі,с.І). 0^іс2 зз гс-структур гпсязсся бгслої;. Характернії іір;:.:ьр анск.ій.~сі1 Ф'лі.ьяіп кал'ікул в природо - ь?о биологические мзкбраш. Яаподіий бзелоіі близок по строению бнологпчасг.:м кзкбракак і: обладает схо-спля с мембранами биохимическими и биофизическими свойствами. • Цуяьтпяаїлзяляркне лишдаио спстекз птгааг високую упорядоченность и хоросо подходят для рентгеноструктурного анализа.
Слоиїлось два нпправлеяед в струкіураих псслзлованЕЯХ модельних и блологячеснпх кзкбрая (наиболее ярике здесь работы
I
иетиетл
юггяшки
НКШК'ГЭТИ
адыи*!!!Т™1|!
и
1'^ '«Л'Л4
г.
-Я]
ск
Ут
«7
т?,
Ни
Рке.Т Некоторые типы мезофаз ( лаколллрнкг? и гексагональное ), в .которые ;.тагут орген'лзоЕкааться ансш'бли шфсфчль-
НЫХ МОЛвКуЛ.
РИ1-.2 Схема намерения ЛБ пленок на подложку в Лпнгмюропс-ко-1 установке.
-.'уеіоте, К-лэп, Еэрхшгтоаг., С-гсглтофа): .
Го-иор*сх, •аго отучоппз «'.лютих би- п :.^'льї'лслоаЕ:« сдстеи. •лжи тс^га сестсіл -сі долог усдогзгк??, £зйз2ляя г аса хслсс-V пояойэра, «аь’а':о$о$:.:ор:: с болпл, т. о. гр_іі ;.:г;гл сестоо по состав’ л «йгиедсза г. йполо^^.оскаи сагЯракш.
йг-эгор^г, - сзучепп бго^огЕчесггис исабрап. Одкако, хкгйс-г.імїс.” **;=зь пг;:о’;05ио шгЛрашкгз сзотоьл, го;гор:.го представляется па^агсо ксаг^шппс соїр-з-зліиаг і-зі-одаг ігсслодозйикЗ. Текил оїіьо^-г.зу с;;-,іЕс,;.:.;:сь £ото^цзпторіла юіЯ?іхі сетчатка. Зрятольпая км?~ црадставляат собой “палочку", а г.оторой в ьда "стопіш" распо-."ок-зпз о;;о,;э .1000 (Зоторзцзсторшх кзісбран, образуя ксі; бы одео-їзгжй кпге'/алх, лр^тодкиїї для репстоноструятуриого аналпао.
Цальз, попа пз достигнутой. ряда структурних исследований фзто-^-.цзптсрЕая: хзийрая (Вортднгтоп, ПЬбр, Бдазп) (Зало сравнять структуру отих иокбрап в темноте с после ОСВЗІрЕЛЯ п дать структурную штераратбшпз акта ійоторацаїщая. В сзоаЛ робото ті такеє интоем-ся ;.'ать отвзт иа атот вопрос, ко раекярдаы постановку задачи: клзз п цзучеааа дойстгіи; фпзиолэггчаскш: коз свата, ааучела такко : з':зкеісіе структур-'1 фзтороцзіггсрдщ: шмбран пси разрусаваом дой-■ОТХ.ЕЕ яркого сьита,
Ьгы:, ляпэшЗ о;;гчю*і яшадтся струэттрэт;! основой бхологс-•■«оскг: домбры;, он - своего рздо награда, а ко-горцго вледрош адті-«цьоБалъко ззгаае изкроїлолакул::. Ьта ?латртща оарэдедкат гош» і: орггсія^.;.: иіздрокпігх гзяроколзкуд. Взапшдаіетвка 8т::х юлокул С; ЇЇЯДКОПр^ОЇСЛГЗЧеСЙС-і Мб’л. зде.'і С 0ДК0і2 сторойи определяет структуру бсчго аис^іля. С другой сторони, :шоіс<Дгззае хадгокрсстал-;ипес;:ісг ла-,:алляр.-г.:;: кезофаз лгпвдоа создает возиааіость т-шогосзу-піллатого алеяаая во октсвность ишяронниг ыг.срог.ахзкул /бзлпов/..
В лспусствеїшо создонаешх і.олзлях бігологичзских мзкбран ;.:ог^о попользовать лппвдїйій бпелой как молекулярную иатрпцу и г.страпьать в пего белковые яла нние активнее макромолекулы. Построение таких упорядоченных ансамблей ?/олекул перспективно для созданга элементов молекулярной п биомолекуляркой электроники.
Стерзнем нашей,работы является изучение структуры и свойств липцдннх систем и биологических мембран с одной сторони, и конструирование подобпих упорядочения ансамблей макромолекул с по-!.акью управляемой послойной крксталгнзадии лепедов /уетод Лент-
гарз-Іітодгег?/ - с другой схорссг”.
В Лс'ягарозсясЗ уотапоз:» па погсргпоств год"; фор^-руегггл упорллочзпггпй лпуглзр/г;Л гз ■г).’*»:: г.у.^ргтгЗ его:1, иотсрпЛ сімп яс-ропооэтея пз подлоп-у /рпо. 2/. Еггргпгятго 3 кгитез n::n? сг:г.:ь кзліе галпзягг, с тстго с^лолгип ягелем иссз^угярггп: спг.зл, 2 ?с” чзссэ ргл:юго сосїг.:::і /В сгзщрг^эгЕп/.
, Тагсст образом --згол іг:гг:тггр"-Егсп^зте ст.ггчгэс? пут:: пзпуе-стгэпггсго госсо;;;а!:~г: на келапу^тргог? урспггз лг.ііпл.'плл error??!!, .’.голзльп:::: я бголоїтл'ЗС"^: гзг'бргл.
Дг.7 73згсвппя структур'? г-не^/лзЛ й^-’.ті’^гзп: гл гз-
пагззогали мзтод рзптгоцогсгого ixr.ojvzozovo рмозявіл.
Гл-їгз П. МОЕПЕ-ІЗ FSSaESDKHRX ЛЧВ8 Е/1 ГШЛІСАЇ ШГП-3?Л~БГ0;ппЛї І! ЯШЮПЕНХ хшк
кріз/лгиї
В робото гзуг/лг:'. ’у;і.гт •:,:^л.гтрпао с::о?є?гі, гятортчяг.-лл.лгсз ЯБ плз:;-.:;, .чтгссгтс cr^iv.-r-j г: бго.тэггтзск:?а rrrviprrn::. Пс. рзігггоп.згрсг.глї рэгнстрирс-ог: рг:л і:• р::огг. :г рг’-.тііоп, сбуе 'ози’ггггг !у; :уг::с::с,>гэГ; уйор.гго'іспкосгг-: з обг*зот ’ (сіт:^
10—ІЯ) з :::гзторп2.'.?>’-;*; г.?4\тс:с:: (І-"). оГуслії^порлсссе:*-гкі рпцполеггоппз!.! • : з слоз.
О? .15 пинон 2 гзргллоїїллг.лс:: п-лзрхггоялз рвгпстргрогг-лп рлл бр-.ггоЕспгл от; ллзп::';, ооуслоя.'гїгли:: г.р.'ид'Гїпессггз з р'»е.~о-лгзкг.! глпсслсгз r. ітглп ~ -г-у;:*".' І’~ес:лс>Г осуо-
~оз"":гпл" :г';зр."'Зрг:;:;г:„-‘; -.от;, ^з^оргн"'’::: О’.'; ътгд пі rpr.rjrns Г’ллг:, гоїдт:: /п*;п:::„ _• яляг :.v го::лол::а /р::в.З/,
Осссл.'гпсоть or;2i/;-r л^ілот о 3 гло:::;::;л :: ::.-::о/л лїл^ссотс-;:т з теч, пто порто;:;! ;:оз?ср::з:'35';:: :і ,т.:х ба::::.:" ЕО-ЭСО ... •» ггар-гігз рзллзггсп лз.~ат п т'лтл: у:'.:::: обтпстп пз.Л’сгс г::с~г:ого
отрзгзптя. Это яотрзбогало лсаолыогглш: сп'эщгялыкк гзлоуглопчг рзнтг.зггэвеплх кг.гзр с глсо.па р~зргсзя:гом и уізтз пэпрззох :ю Dp зло. u™? uns л шяяеявзпэ рс.т"гсг:ог.с”ого пучіт.
Используя ппборіт і;зрлл~оп=льгглл знтенсілзтостоЯ от мультітла-»!3.татрпц7 систем ї-crato раоочпїать рзспрояэлзнто злвктроппой плот-иоотп попэрзк плене::. В рзовгггпз їсяяс полїолон больгоЯ nt.".z
о
■2 °Л
Б 10 А1
Ри.'.З Кривые интенсивности рентгеновского маюуглового растения от ЛБ пленок бегената тал7и°; I - образец содержит
2 монос.гоп,2-4 монослоя, 3- 6 , 4 - Б, 5 - т2, о - Т-1 и -- Т8 мэномолекулсрных ллоев(повтор«0ци-',о.в элемент - бИСЛО’"''.
"лтс:г.ї £сое~:-р, Г~’гз" - r7rzT'^rv;, F.rror;;, Л~?о-йг^осп :: Е:-
;2Т*"г.р.
Дтт гт'^>"-^зсг-'т «гтлї'іп е :т:с:ггоо^г- > сг.-^їрг:: з сло>: згссг.ггзг",'’-: lirorjm-!.;: ^"риз-гг::
(І)
і ст^г’грсг^л.-з с,т”:і ч:с.-г:”2г-г;": :vcv 1Т'лтсрсс::а. II;;::
«счог* "'Йпг-Тїст:" :.-р:::тт сг ,’.Б ::r:r.zr. ;• ттплтеь г.тЙ-ЗД'Гс;:-;::з (-пср'-зрзщгс'”г::з) с:"гсг.г.гп а м г~їгї^ •гтс:'!.
’/■■гл. Р/"Н) - г.-'.'іл'-'гл-г.тгп т~у::глупеет:- :;оп'"г:::
J ** .. ! _ V '. * / *
та’-;т:::ол
і ’• г-ЗіГлс; : пзгтсс.:1: с;:г?,та с?'~ - %(?.). // - 'г о
:.;csr, (:-. -.г-:--; -і к’ігІЗ І :: 'і’сггг.:
усз;=/it-v=
г;. ■ - ■;• *о а : ;сті: "-.г:о:ї ranrnr
:рс\;.; .;vpa;;.:c:: ::то;;:с.і ■ n.-ц г.чіт:г.
(3) :':ог:г,;г:; л; "і:
(•О
Ден псстроеяпя профзая плотвостп ка проводила перебор всех юваоЕїшх й.кюлх ре се ний (обычно от I до 10 тисяч вариантов) а отбор "правильних* рсгэяЕй, ссходя из валзчші участка постояп-пой вгептронной плотноста в области крсоталляческой упаковки падиият утхэводородшп: цепочек в ЛБ станках. Этот сз подход ка распевали джя дгпщяых шзвоз в фоторецепторішх шкбраи, где ыем-броЕЕне диски рааделонн протяЕвшшмз вояннш прослойками.
Глава Ш. КЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ДИФРАКЦИОННОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
В дЕфракдионных экспериментах использовались высокоразрешаю-цце рентгеновские малоугловые дифрактометры:
I/ о точечной коллимацией пучка двумя изогнутыми зеркалами 'по Франксу" (фирма Маркони Эллиотт, Англия), с регистрацией дифракционных картин на пленку;
2/ дифіактоштр АМУР-К с ланейяой коллимацией пучка по трехсолевой схема и позиционно-чувствительным детектором (создан в лаборатории мвлоуглового рассеяния ИКАН Л.А.Фойгшшм, Л.Ю.КЪги-дэвским и А.Т.Дембо). Использовалась рентгеновская трубка БСВ-22 с шдным анодом, М- фильтр. Расстояние образец-детектор 740 мм, участок от образца до детектора вакуумирован. Положение позиционно-чувствительного детектора мокно изменять для проведения рентгеновской съемки в различных диапазонах углов (от 0,1 до 24°). Положение нуля по углу рассеяния определялось по стандартному образцу. Максимальная скорость детектора в секунду -І04. Линейное разрешение детектора 0,13 мм, что на указанном.расстоянии составляет 0,01°. Расходимость пучка составляла 0,04° по горизонтали я 1° по вертикали.
Для съемки использовались пленочные образцы, нанесенные на плоские подложки, равномерно прокачивавшиеся относительно рентгеновского пучка.
При изучении объемных мезофаз липиды помещались в тонкостенные кварцевые капилляры и съемка производилась либо на дифрактометре АМУР-К, либо на малоугловой камере Франкса.
Для получения ЛБ пленок использовалась Ленгмвровская установка фирмы Джойс Лоебл, Англия, модель 4.
Рис.4 Профиль электронной плотности ЛБ пленки стеарата А? ( образец содержал 50 мономолекулярных слоев).
Ри'-.5 Профили электронной плотности ЛБ пленок: бегената I с ( точки ) и бегената Ва ( сплошная линия К Образцы содержали по 50 мономолекулярных слоев ня кремниевой подложке. Ниже приведено предполагаемое расположение молекул в бислое
г.-?v. іу. сі?зі;тл'А irnzu::
Іїпз р^очзїз н£с£.\.:\:П сло-.;їрс:ії:^. осі';: .ЇБ r.'^soi; ::з-ї»с- гл -.сд: : nz: c.0j:,:~?.02~JZ2.~ ЛБ crvi, *..и. с г:ло::їь »:з гадрс^-.'-'.-і-оГ: го.'0£;.п ц
^■'•^г-^зро^ої'о кго::*с. ; /: :: (or 12 £<L СП9 групи).
і;.,::::.: т, ITS г'::г;с п: .cj^c;: ^з^-^аоиііс лго^і w;3li,
r"OiUO угй:;оі*:и;::~'..т аз:":.?с :.с.:лгл:: ujKOV.Рссзїоякгд; зглзг-од.и C-C i; ;.;:. арз^іц::.-' г:., ось И сссі„і~л~
Ї.Ті л, а :j: от ЛБ іи;зііс::
^ і 2-5 А. ї.о. ь рл:.; г..:.
: .-..г.с:: кро.Т;;.~'; ~<:38V їісоіо жіг/а елоі:тр;:;:.ул плотлост:». 'і,..:.;.: cJ'1 .-.с;: .. і:;і.:;о..: п.из;::-:' apj п^у.еорз cvp./j.'-rypiiw; c:.:l-
t. ' i С»Л a*. o*. l.o w. -і* vu 7. . лС‘.'^'20і. ііССа'О^іі 01.
ЕЭС?:;. cvo 2 cr.,;.:;:io г.р^рггол orСгра Пул pjnoi:.:.:..
Г;'_’yс ::: l: ^з,,». *. ^ . JіЛ;!, p 1
; Г.С.І І-;СГЛ“£€0. /: с :ir-u-_: 15 "„'У'лзігсої:
.:;k с'л.::,чя::эс:. :;t :':-'.r.o:: c:....j:... .; :•■ ,
3 .u’.-vc;.:. ... рз;_ і;:- і.зу- с;:.'.;; oipwKiyp::
ГР >.xar.os Hu , /■)'! , ,: , Cc! ■ rj c. 'Op's оїХл ir-e-ior
с углоьо: ;г, : .’■гз,-.:..ч: от СТі ;-.о ■;<>* :\.:я:::?;„:ло;;Зі.
;; т.:.'.. і.р/'...: ' ' п.гро::чг,'. гко її:. с
;...; р;ч..,л:;_ы л ;. :. с;,.,-:гу.і о :о::, '..з ЛБ сгоїо-
.V. . -■ Lcv.-T.p.'r-.,,■.;:■•>. ослсса (р;:о, 1,5). В слj\t a ЛБ
4.-.J ^.. ч» ^ . і О . . <■}. -а J 1 Ч ■ к ^ і V у/ .і 3 - ї*«. «'Ju - С-.-І.1-’'»/ О і.’ - і А-s » •) І і і -‘-0 i-.it>
; }v. jlo:^:псчс:: і:;'с;;от сосс^.іп^:
ч.' ііі, avJ «ч ; ^ _ сі.»-. і. »
Дг-і аріхліата & било изучено пигодонао .'Л плопок при ,:йі-ровз п з окрзстиос'і-ї; точки пяаїлзкм /р:.с.6/. Изучалось па-ра~.с.гако А.иг. образца: 1/ 'солцепсЛ сО к,око;..оі:опу;ярі»^ слоев -tfi.'i і:оп?ро.Г£ периода погїоряекоотк, н 2/ то„*.ц'ліо« II шиослоев -і:зптро.ш по осцихжхцгам Клссга’а об:;зй тоі. д;шы пленки. От 20° ио І05°С пемакений в стру-туро плавок из про;:сходпт, в зюм Еіпер-іілз рвптгенограши х^т.іацяг кпеигпчно z содор^зт 7 порядгсоз бр-зг-гог.о”'іп: отракзпнй в осцилляции ІСисскгс 0 с І, 2 е 3, 4 к 5
рзфльксаші, что отвзчао? нечетпо^' чкелу коксолоев (II моиослоов.
15
ф/
§; і і і [ і і і | і і I | і і і \ і і і |—і—і—і—|
8|г У) л
М1 А А
30°С
-і____________і__________I.
■ і______________і-
и М А А =
107°С = 112 ° С I
V 162°С 1
_1_I_I__I_I__I_!_I__I_и
О
8
10
2в°
Ри^.б Кривые интенсивности рентгеновского рассеяния в меридиональном направлении ^І(2в) от ЛБ пленки арахидата Са , содержащем ТІ мономолекулярних слоев, в зависимости от температуры. Дифракционные картины в интервале от 30 до 105°С совпадали между собо'*.
5,5 это2зг). ОсцсгсасШ іягд7 І п 2, 3 а 4 рсфзяоадг пет в свя-іііі с прэгзхо^са^м ва^агоясои шкогауков Ксзси?а и ьхорэтнаг і^коп.згзв йтайц-'з Лауз. Прз їюаораїурв 107° соц^жпеп: Ккссита ззазд.татся ?а:,~э і: ьксду I п 2 к 3 4 рзфгэжсйма. Это когяо
с-5^1оаг?ь еоїпекпоезяпсм в опрастаоотг точк:: пллвлеліл з плзкяе £л00:;:з узеоїі;оз баз гпутронпой іультссіоаЕоі; структура. Тогда гартгзс раессявая оярзяовялась <5а езлокэвяон пораояачзяьпой кар-
ооотзсзтетзукуЯ горасшаншшаи учсотесы а его теши какекму-газ Кксоста от реепдавлэнпик участпов тай сз толцдкы.
При дальиейгиы погровоиЕл до И2°С брегговскас їзкедмуш 1;о<:эуаэт, ко осц^і.тіцпл Клссста остьптся, что говорит о плавлении іуізпглї бзз капезобразоганпя; п наконец при 130°С ксчезаит осцилля-щ:::, л на подлоддо возникает расплавланнво капля пярной кислоты, ?.с. планка разрупаетсл необратимо.
Тяг,,птуюп!г,;с‘ о?о^ства поляпннт -1К планок.
Гл г*оланул одтадсцплонспазобокзола, содорзагяг углеводородный хвост, тзеэрдоэ бдфекедьноо ядро и СЯЛЬКУІІ влектричосхий диполі, сшзаишй с группой Б!),///А а головке балл впервые соэда-ш поллр:ыз ЛБ пленки, обдадащде ьначиголікюл: плро коэффициентом й = 0,7 нК си"2 К (Л.Ы.Бдияов, С.Г.йдпн, Іі. Р. Новак, Й.В.пЛгков). ІТрп проведение рэатгеповского анализа зтїіг пдзкок ^ило показано, чзо они о&Еадавт периодом повторяемости ей = 29,0 А, что при уча-и ддыа цолакула 2 -■ 40 А пезволзло сделать вывод о том, что слойка созтост пз повторяются мйо.\.иізкулярзіз: слоев /рдс.7,8/.
Однако при нагреве клепок б: її о обпавугспо, что пря 90°С в г'ііінкз продзгоднт кеобратякай |ааовай переход» при котором поляр-п-«.- саоііс^иа сделки ксчесавт &-&0, и парі.од угалілкваетсм до 5)= 69 л. Т.е. возникает бислойиоа строений пленка.
Дадькайсое изучение термотропного поведения ЛБ пленок окта-^ЦЕДоксыазобонзолсульфампда позволяло обнаружить приведенные на рлс.8 ыезофэзы и охарактеризовать их строение. Отметки, что мезо-йорфдзм в ЛБ плавках в данных вхсперЕмепгах был обнаружен впервые.
Молекулярная архитектура.
ЛБ катод позволяет получать платш с чередованием молекулярних слоев по наперед заданной программе /метод молекулярной архитектуры/. Такие шогокомпонентние ЛБ пленки называются ЛБ сверх-ресеткама. В таблице I приведены воздаяние чередования двух типов
Рис.7 Кривые ИНТОНСОТНО-СТИ рентгеновского нало-уГЛОЕОГО рассоянкп от ЛБ пленки октадецглоксн-азобензол сульфамида ( 50 моноелоов) с заз;;-скмости от томпэратурц
Дс =300Х 500Х 500& 500е?!
Ри1л.8 Схема структурных по реходов в ЛБ пленке октпдсцилокси-ппобензопсульфамида при нагревании.
Таблица І.
ВОЗЙСЕНЫЕ ЧЕРЕДОВАНИЯ ДВУХ ТИПОВ МОЛЕКУЛ В ЛБ СВЕРХРЕПЕТКАХ
состав пленки
Р
^(А)ААА ;(В)ВВЗ
тип полярность
Х-тип руо
Х-тип Р^О
число юле к.
Б
ячейке
период 8). А
25-40
25-40
; (АА)АА У-тпп Р=0
50-60
«(ваш у-тип р=о
50-60
'(АВ)АВ У-тип ЇУО
—х
50-60
З(АЛЗЗ) У-тип Р=0 4 100-120
Р=0
150
К, А
400
400
1200
1200
1000
1000
1000
молекул в элемептарной ячейка ЛБ свергрвпзткя [от простій к слоп-пнм). Эти чередования были реализованы для различных вецеств, а структура такпт сверхреяеток была нами исследовала. Отметим, что хотя идея молекулярной архитектура била сформулирована Куном в 1960 г., ранее не было выполнено структурных исследований, подт-зерадащях действительную реализацию заданных чередований монослоев.
В таблице 2 приведены полученные наглі структурные параметры шнокомпонентных пленок бегепата Вд <5) = 58 А (в) , амфифнлышх производных фталоцианина с2) = 40 А (Ф) н ЛБ сверхрепеток, составленных из чередугазпхся бислсез В и Ф • Видно, что наблюдается аддитивность периодов повторяемости глонокомпонентных пленок и сверхрешеток из данных компонент. Этот вывод был подт-гэргден такг.е на ряде сверхрепеток другого состава.
Расчет профилей: электронной плотности сверхресзток доказал осуществление заданных чередования мономолекулярних слоев в ЛБ сверхреяетнах. содержащих 7 различных бполосв в элементарной тчейке.
Таблица 2.
Экспериментальные я расчетные периоды ЛБ сверхрепеток из чередующихся бислоев бегепата Ва (В) и ФЦ УО (Ф)
состав элемента оной ячейки «ЗЭэксп 0 А ^расчет X число рефлексов
(ІВ) 58,0 + 0,5 - 14
(ІФ) 40,0 + I - I
(ІВ + ІФ) 97,4 + 0,8 98+1,5 12
(ІВ + 2Ф) 136 + 1,4 138+2 10
(ІВ + 35) 171 + 2 178+3 9
(ІВ + 4Ф) 208 і- 3 218+5 II
(ІЗ + 5Ф) 252 + 4 258+6 13
(ІВ + 6Ф) 286 - 5 298+7 (і
(ІФ + 2 В) 152 + 2 156+2 '0
(ІФ + 33) 208 3 214 +3 ’ "»
(1Ф + 43) 270 ± 4 272+3
Следующим шагом в развитии ызтодеке колакугяряой архитектура было создание ЛБ сворхресзтон ез чередувдахоя Ьеслозв йэгокагс Ва е октадацифэпола (ОДО) о посладувцзй подиуорсзацдаіі ОДФ електронами (работа проводилось совместно о В.К.Тропцссл, которой получал плэеке е выполнял электронографию).
На рис. 9 приведены раптгопограгаа от ЛБ ОЕзрхрзсзїїгп к ізео-компопентпых ЛБ плепок. В пленках ОДФ при одлучэпаи слзктрозсля происходит перекрестков засзваппе ікшзкуд. Одг;аг;о, когда га допитались соответствеияш образом облучать ЛБ ОЕЗрсгроадтеп о цольи получения штопки с чередованием ЕолиігзрЕсовладщ: ОДЗ в псеолелз-ризовашшх - бкслоов бегената Ва, онааелооь, что цлзцка рзаруиа-отся /рио.Ю/. Дополнитеяыше исследования радацгоапой егойкостн равяичгигд ЛБ образцов показЕЛп, это усе при гзлих дозах облучения елэктродклк пленки содей карииг к і; слог разрусашся. ГЬеїоііу да: доотпгепші цели била ез брана процедура послоПпс”. полслэрсаедш: бпслоэв ОДФ Блоктроаамн еезхой сшоргиа, еэ проЕСкакдЕиа в подкзгл-432 баслоЯ бегената Ва. Такса евордросатки о разлэтлтш дозаыг еосло2еого облучепс;: бите приготовлэЕЦ. Постожекй рентгеново:^ контроль образцов позволен паЁтп рзисш, когда поішларяііо прослойки в сгзрхрэЕатае уке образовались (резко пошепв кзхапячоозув и гсыиасяуп прочность плапок), ко ставань упорддочокаоот:: в укладка монослоев в пленке том па ыоноо сохранись хорошей (таблп-ца 3). Текши образцами в таблице 3 является й 3,4.
Расчет профдлеіі г лог. грошей плоткости свор^р^зтох: позеолпл указать участки ыолекул, гдо просо?од^т пзшпепгя при облучэьтп електронами.
Отметил методологически!: аогазга данного раздала: как в случае с полимерными прослойками в сворхроизтке, так и в случае евзрерз-поток с включением бислоев фталоциенинов, одна из компопент-бзгенат Ва - выполняла роль упорядочивающая матрица. А имзнио: ввиду неупорядоченного строении не удавалось провести ронтгепо-структурный анализ однокомпопепткых пленок фталоцнаишіов. Однако, встраиванде их по 2, 4, 6 конослоев мааду бислаямн бегената Ва позволило получить упорядоченные сверхрокоткп к провести рэнтгено-структурный анализ. Похожий методологический подход бал осуществлен и для изучения сверхрешеток с встроенными полшзрпнш прослойками.
Г к с. 9 Кривые рентгеновского малоуглового рассеяния в меридиональном направлении от ЛВ пленок Т- сгерхре:петка из чередующихся бислоев бегена-та Ва и октадецилфенола. ,5) =109 X, 2- моноком-понентная пленка октадэ-цилфенола о£) = 49,5 X, 3- монокомпонентная пленка бегената Ва Э
о-лп
Л ‘л У
ЛБ стзерхреиетка в начальном состоянии
после облучения в целом электронами с энергией 3 к^В
пословное облучение электронами ТОО чВ
I
ТГГ7777717
11СП1222ХЩ.
• ■ у’у 'у у Ь* С. 'О С/ у у
.-;'У Л р<
ЦЩЦ
Ри.'.ТО Схема работ по созданию ЛБ сзерхре'иетки с чередованием би’лоев бегената Ва ( В ) и полимеризованных ( перекрестно запитых ) бислоев октадецилфенола ( ОДФ >.
Таблица 3.
Зависимость структурных параметров сверхрешетки (бег Ва + ОДФ) с чередующимися бисдоями от дозы облучения электронами с энергией 100 оВ
Доза облучении, ^ , Кл/см2 Период ± 0,4 X ЙЇДИУС корреля- ции *сА і 50 А Флуктуация периода Ф Число рефлексов
I. 0 109 900 о.ег 14
2. 0,14- КГ3 109 800 0,7* 14
3. 0,28- Ю"3 109 700 1,0* 10
4. 0,42-Ю~3 109-107 500 2,0* 9
5. 0,69-І0-3 96 260 - 2
6. 0,83-Ю~3 нет рефлексов
Глава У. СТРУКТУРА ОБЪЕМНЫХ МВЗОФАЗ ЛИПИДОВ И ЖЩ-БЕЛКОВЫХ СИСТЕМ.
В денной главе рассмотрено строение липидных систем, причем сложность изучаемых систем все возрастает, так что по составу она приближаются к моделям биологических мембран.
11а первом этапе было изучено строение ламеллярных мезофаз синтетических лецитинов (фосфатидохолинов с длинами углеводород-пот цепочек 14, 16 и 18: ДМФХ, ДПФХ и ДСФХ) в зависимости от доли воды в системе к температуры. Затем исследовано влияние на строение мезофаз ионов щелочных металлов и заряженных липидов.
Следующим этапом было исследование воздействия на строение ле-цитиногкс мулътислоевых систем добавления I) ионофорп - валиноми-цинп, и ::) каиалоформера - грамицидина.
5) Усг'їиовлеко, что молекули вллиноміщкна концентрируются на
rv~;vr:v ('.T.,1x~z:r/.'Tr.^rr.rz c::cc:i лгпт-і я гтог"о": c;vi, глл rp;: '...-о: y-rrnre:'.:;/ • т —>гs;p.'..7~7iz -дгпо'гг:: .тлп^сл. Біг.";!.".)
... об^ягс/гг.;:". 'з ,Г-'Х гГПС
‘.і" v-''vrrcvvr.: з л''г:Ст: c~rs. 0:пзотіго.~!:гз спгзр * -
.“тз -Лг.і. с:~глгс.ї а г:?^ггст:;г:с’і 2іл.":г:с“''л.'лгз з .rzn/:;:г.т; с.г;;:-c'-'jr.iо-;:"::;мт;:"••: :::л сг5с:~: ::зо~?;;с>r::";zn: глп;;лс:;. ’,':::гг'; л cr;,c.-;nv,J :тг"^.гс::сэг. .'.';тп:\э:’ о :—-.:;:су~г-гг-х ~z"o.z~co~~~r: :rz~ ",э::г:"г-1 " '• : Л- r;rr ■;• '•;.■•-• ., зод?;—ггтп ~s;'’-"О-'ТД-ггг. Г:"" ,'згЛЗ c,.’ :zz -v: ’"/гЛі '-0 п "О г-or.c:•э^густ-’*’-": '.v:?"л "л
г т,;:: с 33''3p'vj"";c,< 10 z ЕС7'. (посо'ггг) • :с..... •.
.. гі;-;-л-т;з0Г. -t;-j г; 'ЗТСОрТГ: JCTPC .'I'" Vi.
Доv: ."'-aw.'. 'о •■■•і ог-гг.-.'-гч ''vr-’.rc'lar 3"г.; - грз”"~
:чVo ^ :nn re ,• “vrro1”'" ' :ч T: zo-" 'з'т.тз.ч ::—гол
; м с::стг.-. ь -гэ;~';"огз :
; :r-- . r. cv. ■>-:•.■ w <'r:.v.: - л:::с :r"C~:r ' 1 z V- .1. 0""зр/-
■ , ' V'1 " і ■ • • •■.• " ’ jT';;; гггг с’з.'ттз ::'!,гго~пт ■; .......5 -
.■ vv ... ^.vvvvz.o.: Ї i.'ir: о 'г.'-.'тг'рг.г/ро.: ::.z?.r-
\oз ' c::... слч?г:!а -;o cvvv-;?yPTj~''T’ г.з^еігстг-пем Г"лрг'ос-. v: ~:п;:о . т:о; Y.:;w.t ~з 2c-'-;r:iz? уг^зг.з *oro.rjr'3 лапо-
■ v:. "„‘їог :тытепгл •іхлллл сгл”лг?;:і.
.jv.vrj р V'' гоструктуг;:::: $?-Сот -тэ о:гг.п ''стс'рзг.-т~
icv-г'л ''c-C-;?:!! cvr^vv/r (■nimov.r.nir"': E'p?v;~'verror-, Блзурс/.с?!, „’'брсп, uvr,n;r: с’.гто nc vynenr-c : . rrv.: .г.гоїлсст" rx”--
:гпан із ’те!.;:зг:сг' •; ос: ."гением сссюкля::: п vorrvirra ,»лЛтя ovpy;;-гуг.ну.'з гс~г::ъ екта (рогер-цеггцил.
В сг-зеЛ п'г.бог? "сслгго'пзлп стрсжпо ^-отірзцзп^српих .,гс-:;о~ езтчатпл .г£Гу~гп в rгv?:г состслп/ях: r.-vrorro:'’, ‘'^езег'т.’пи:.^
г; сг.сгслозроглзшхм дсзе:г2 "хг::.:от'с огзтл.
ІІ.2 рзитг2яогрсм:sx от зпгтолыгятс :г"утск по.т.'^епл по II 'J::ftrro“crc:n; р?<&г*;ксоз, отпетятлг nepvtor.vn по^^эртс. ссттт c0j~2S5 А
дся темноакаптнрованных сетчаток, 302 А для освещенных в
й^= 306 А - для светоповреждвнннх. Однако, расчет функций Паттерсона и профилей электронной плотности мембран показал, что профили фоторецепторных ДИСКОВ В Т6МН0В0И Е ОСВещвНЕОМ состояниях совпадает (с разрешением 15 А), а отличие в периодах с&і и З^г визвано увеличением цитоплазматической прослойки мевду дисками. Таким образом фоторецепция в физиологической норме не сопровождается еуцественниии изменениям структури исков зрительной мотке.
Рентгенограмма оветоповревденных сетчаток существенно отличались от рентгенограмм темноадаптированных и обесцвеченных сетчаток изменением соотношения интенсивностей рефлексов и увеличением их ширины. При втом происходило уменьшение числа оульфгидряль-ннх групп я накопление малонового альдегида, свидетельствуй»»
об окислении родопсина и липидов фоторецепторных мембран.
Расчет профиля электронной плотности оветоповраиденгшх мембран (рис.II) позволил показать, что структурные изменения сосредоточены во внешней чести фоторецепторного диска и вероятно связаны с выдвижением молекул родопсина во внешнее (цитоплазматическуй) часть диска.
Рис.II Ламеллярное распределение члектронно" плотности ^в наружных сегментах темноадаптированно"' ( сплошная) и светоповрежденно'4 ( точки ) сетчатки. В расчетах учитывались интенсивности ТО рефлексов, поправочным множитель С(Ь)-И . Показана половина олементарно'“ ячейки и начало координат выбрано в ее центре симметрии ( в центре фоторецепторного диска). Внизу - молеуклярная схема строения <Т)о то рецепторной мембраны ( показаны липиды и родопсин).
1. Вйавит одикий подход в кзучата: сїрукхур ансамблей ам-СіфЕШШІ ШЛЗЕУЛ, .ВЕЖЯС^ЕЙ ЕССЛСДОВСгППЭ СХрОЗНЕЯ кзсйфаз *2-шід.зв гое услоикстпзгося состава бь'лоїь до биологических 1.'о:.',бр^н,
П ЬОПЯОЦЭЕЕе ПОДОбЕиТС СТРУКТУР ПСКуССХЕОКПО С ЕЗ;.0^ЬЭ ГЗХОДа Лзіт,хра-Е.тодлсгг. .
2. РагвЕта штодзша репхгоковсЕСго акллльа яко-
трошшх г-дкокр^стЕСГЕЧоскис г.азо$аз. плзиок Іісіігтсзра-Елодіїз^т
с блолоГЕческдх і:зк<5рап. Создана прогрел: рсслзха щс$з:о£ сдзь-яродкой еготкосхи лахэлзздшх кззо$из иа осео:зз отбора рзп'зкгл по сакагіЕОі-7 участку одс:;трошзой плоа.юстн.
3. Освзсди и усоварсзпзтаовапа tanioj-зггі;: Лзіігтара-Егод-лз'гг оойдапся їо»і:ех депндишс вясиох ка пэдлое;..г:, получзи:: uoru’o іп-сі; елокод. Рсзвлха і^ходкка ізгс-ги^икля пдсзоі; Лс кт^ра-Еюд'їх;її С ПОИЭЦЫ) ЕВарЦЗВУі розошгоров її обизругдпо О'Л’-ХЧЕЗ В уПЛЕОІ*» nopsinc 5 г.'.опослосв в ЛБ егзеко от еослздзх^т.
4. Провсдся ргютсЕооїруїстурйЕІі ашхзг ЛБ ггдипк: со;.зй гір-
ша: кислот с дліаіиг.*;: утдсводородпи-д ц-зпочоп ст Cf4 до С<9/. Сбгіс-русско БГСі^гопроиКЕозоію угдоводорсдаиг цзио-:зк в ."Б £:.сдаг; коїділскіспих солуй ЕЕрашс кислот Ти 0р£ с е арсі'ссзнш: ЛБ і:лзи-ках па оспоза еокпдзесое ТЦХН + доизсклпир'л;:;:;. На ргосчитаиитг прг.'-іяп: элзктродяоЛ іїлоїлосїп дхл гт:::о:. лол'. л;^.',ги':о
рлсдолоссйЕі гслз::ул.
5. Іїл'^зш ир^охро;^;-:; cio»cxbj р;щз JIS клепок. Гозлодоги’кгз
ео_о.',::і:;;о ЛБ кілок Са соло;; ^і:р:.:;х :.:;сло.’ і> :л.-. ири::.;.;; ov 20° ко І30°С и особсішостп структурні::: пароходов і. і;л;^ в ок;.згт~ кост;£х точек ЕЛЗЕЛигшлг. Вбл;з:і xoseu клаглекг.-: обітрухс:;-області: суі:-стьоЕап:ш иовзх лс.:,:злл;;р;^; gjs с і;зр:;сдз:.; повхор,:и:зе ye ка 1-2 A клліим, чем при бозьс аизкоі. хлдюритуро. і
6. Изучены хортютрошше сю£с?і~і Еоетрккх ЛБ ікоаок па ос;;о-
B2 С?4іифЕЯЬНШС ПрОЕЗВОДІШХ ОКСЕаЗОбиІІЗОЛОЗ с уГЛІЬОДОрОДКЕГ
ціпочок ох С4 до СІ8. Доказано сушєстеоезкез есходшй їйр:лодк.:а:.ш-чоски нзрг.вловеской полярно"; фази, которая прії награвай;;;: до 90°С пергходЕт в бгслоЛнув. В ЛБ плонках октздацилокзиизобонзола в кл-тері'гле от 20° до І55°С я.-і!дгіиі л. структурно Оїарактзрпздіїан:: 4 ф:і зк: Есходкал: полярная, д/»/.одлярзая бпелоіліая с $)v = 68 А, лс^зл-
•щіЕЯ бислойлая с б)? = 63 А, ламеллярная с ззаетспронспнове-лем цопочек <£)’ = 42 л.
Ілфзцоїш пецектросхдїзїркчгаїо ЛБ плзпки, состоящие яз чоре-углггся мопсслозв зпрпой кислоти л сятадзцялампва, в ззучеяа пд труктура.
7. Гізучєпи структури ряда двузкомпопантних ЛБ сгэрхрзпэток, ЗДЗрГ.ЕІЇИ до 7 рззличніїх бяслсез з ПОВТОр.ЧЕ"ЄЙСЯ элементарной заЗга. Свергре-гетяя содоргллл бяслоя: бегеката Вз, гг'фдфзльшк: рояззодішх фталоцяапипов, оятадсцял^знола, октадоцепядфенола. помоїцьа рзнітсновского излоуглового акатітза доказана реолязуе-зсть псзціша молекулярной архатактурп с помоцьп ЛБ технолога:: сохранение аддитивности структурно параметров мопослоев з зархрзсэтках пз указанных ве^естз.
Разработала методика /сог.мзстпо с Б.И.Трспдкил/ создадпл 5 сБзрхрепзток, содзргагтг блелоя бегената Еа чередующихся с іерекрестно заинтымя" биоложл октадеяилфеяола, я изучена их груктурз.
3. Изучено строоягз ряда лтпезшх мззофзз: лзцитинов /ЩШ, .Т?Х я ДС?Х/ з зависимости от содержания воды п температуры, за-тгзптіііХ липидов, лецпглиоп-чх систем в присутствии пспов пелоч-IX металлов.
9. Исследовано строение комплексов фосфзтпднлхолинов с мем-заїкг-ім антибиотиком - галяяомядияом.
Определено, что бзлпнсшщлн локализовал на поверхности леци-тнозого бислол; іштерлретирозаші структурные изменения в упаков-ї углеводородных цепочек липидов, вызванные влиянием валиномиця-:. Эти дяшпіе использованы яря создания ЛБ пленок из смеси молз-,'л прахиновой кислоты с валянсмяцсиом; определена структура та-гх пленок.
10. Изучена инициация грамицидином возникновения гексагональ-іх мезофаз в яичном лецитине и дилоолш;$осфатндіслхолине и найде-
5 корреляция мезду их возникновением и появлением каналов про-эдимостн в бислойных мембранах из отих липидов.
11. Обнаружено латеральное фазовое разделение липидов в ле-ттяяовом /ДПФХ/ бислое при введении в него белков-цитотоксянов, іраяаящееся в возникновении кристаллических липидных домепов с злее высокой температурой плавления.
12. Прз:,одопо рэптгеяоьокоо иалоугловоэ есслєдоезиео струп-syps: фоїор&цопторзкз: кскбрап еэтеают гласа в токзоеои» ооасцг.с~ таикл е otasonoEpossoEECK cootc£U2SS. Рассчстаж: npof:;riK эхзк-тролпзіі ЕКОіїПОСТ20і'ЖИбраН Е СГ2С їрох С0СТСГіП2й2. ІІОКііЬІКО, что с разргзвнЕам 15 А структура фоторгцвпторзш: иг&браи в їсгжо-здаптсрсвгЕїОі: соссоязші к посхо осво^зпс; ккзіле.; сезїогл (і.одо-гирогаксо фгг-'могілсского дейстзгя схэтб) ко оіжчазгся. Оовэ-цзкьз гл секкіііг сокусствэшши сьэтом кркзодаг к дбсяруижшш еэкзповслм фогорац:2їор::шс мсйЗрап к ухудлск&а ех уиорядочешюстЕ в враїольаоіі ксз5:;э. Hapjuc-nai структура сосродоіочсиа ео шсаЕзй часте фморзцепторпэго дсска в г,ороятпо сияааш с ьц^аклгисзіл ро-допсгса в -цЕтошіаоїптїг-ійСЕуа честь диска.
л.'осої'.т ~7~-'t._on76TT;ortn,J n слзггтг—rr стп?*;^:
І. ї'рлгзхгп Л.І),, Лї?у>і! J.M., .'•.•'.А'ія Л.А., Сздог”^: Л.Б., Osr-готістпі '% \. // Иггзюяпз струп гуріг iJcxcpausaTopusx гзгл'гяа зрг-:з:п:пс:1 ~;г^гк:і аре •ас.пхадощзгл :;зЛс?^п:і птаиото сз-зта//
Іо:слад>і AH CGCP-, IS3I, 280, с.485-489.
?. XriYaadia A., Lrcv Т -, Psigin L,, Fadorovich I., Ootrovoky П.
// Phyciole■jicсХ and -і сто г і г: з action of li^ht on the visual soil -hotor-'joeptor :::e:.Vorar.i? .-itructur'J «cardins to сліаИ-пп/^іа ІС-тау •’ata /7 Sv.idia Зіоріїувіса» І?82, v.87, p.283-287.
?, JIj-lob Ю.М., С0Я0Л023 .1.2., Лчл A.A., 'Го fir ян Л.А. // ?“сс«янгз од : 'лш/я у?лог.с2 р ептгзяогсггп лучсЯ ^оарожащцшпа мзийразям:! рл ':л0~о:ігл 2?.';’;нсі.їщпііа /У Злэфязпка, 1533, т. 23. с. 1040-1013,
■. .’-.-зов О.М., 1Ч>рос5ьзй У. 3., Гогдяогсуп.: Я.*)., Со-поло-зз А. 13., j і ... А.... ^е:'.г' н Л. А.// і'сследованпз взаимодействия гоко'/эра ?.а-с :\;п;;д::тм :’,а'Г";тлсс:л T.nrdpart г.'зтолом узц'рахцпгт рзятгз-o?ctrc: Г7"5:1//Е’слоі"Г!Єс:;гге 1984, г. I, с. 123-133.
, T.vov г lev,L., Смгізс'-і X.// •'ппіузіз о! the phaao
'і chcwicr -і shorted pUoophoXinida су «Lsctro^horoaia nad I-riy >'/ Я cv.aia IMo-:: міоп, 15G”, '.*.'07, j.67-74.
. or? .3,,:.., .'зіігіїн Л.A. . C.i:.ta?OB M. t Сздьп і?., Ренто Д. // зктгояоясгсое ."ЛЛ07ГЛ0ГЛ-5 ;ісс.~г>довап::з изагюдействгя ггэязядог. :'0,г.з,'аЬ-шш ,т;ад"тг"то':"г*з ?«м?рэла?с! // Бтодсг'.лвскяо г::з:.:брзта,
'vc6. '.'.С. с.йЭЬ—253.
. Льзогг З.г ve:!r :з jI.A. // ГзЕтгепоссков мглоугловсе лсслеяо-структур "сг.:ч;?:ітї.7іх яг.у.ю?// Урлс'.’^ллоттл.Т;'Я, 1985, т. 31, .751-758.
. СЛг'атов М., Лі-зоп FJ.i1., Лашгоз Т.Ф., '-ейгта Л.А. // Лазвлпеза-т.ї цятотоястаз и г^е.ьпкх тег’брптп:: :і чго ^лпяпгге :;а упзкоа.чу :.тг~одсродпых леночел ляютоз. // Усзсталлоі’раї'л.'Г, ISC5, ?. JI, .942-950.
. Яьзсв й.М., ?.!огплевскга Л.Ю., Арчольд К. // Рвятгсног.сяпй г.а-эугловой анализ г.’езофэз ззрягешшх фосталгаттсоз // Крясталгогра-к, 1986, 7.31, с.345-351.
J. Львов Ю.М. , Оймэтоз М., /рглоз Т.Ф., .;еііпі! Л. А.// ?азо;;оэ раз-їлїппз лтаидов з т'о;"е:іь'іЖ ’-evcipanai прл гведенпи пптотоястаов зентгзяовекзк аналіз)// Е.толсгпчесякэ г'.смбр-.нч, I9S6, т.З,
.621-627.
11.Lvoy Y., Mogilevsky L..Foigin L., Ronto D., Gyorgyi S.,
Sugar I.// Structural parameters of phopha.tidylcholi.no bilayur membranes// Mol.Crystals & Liquid Cryst.,1906,v. 133, p.65-73,
12. Krivandin A., Lvov Y., Peigin L.//An approach to the structure amplitude phases determination in. X-ray small angle studies of membranes// Studia Biophyoica, 1936, v.112,p.231-236.
13» Lvov Y., Peigin L. // Ssall-anglo X-ray investigation of tho structure of Langmuir-Blodgett films// Studia Biophysics, 1986, v.112, p.221-224. . '
14. Oymatov U., Lvov Y., Aripov T.t Peigin L. // X-ray small-angle scattering studies of nodel membrane complexes with cyto-toxin // Studia Biophyaica, 1986, v.112, p.237-241.
15. Arnold K., Lvov Y., Foigin L., Gyorgyi S. // Effect of poll ( ethylene oxide ) containing surfactants on membrane-nembrane interaction // Studia Biophysica, 19Э6, v.113, p.7-14.
16. Львов Ю. M., ФеЁгпп Л.A. // Лонгивровскке хшзніш - получение, структура, некоюріто фуякцпг // Кристаллография, IS87, т.32,
с. Є02-8І7.
17. Львов Ю.М., Фзйгпя Д.А. // Структура лкотрошлх спдкохрзстол-ллчоскях систем с биологических мэкбрен по даннам рентгеновского с пзЁтронпого калоуглового рассеяяся // В сб. Проблаки кристслло-гргфлп (к 100 хат га В. А.Щубнпкова) М., Наука, с. 126-147.
18. ТропцкЕЙ В. И., Львов Ю.М., Фейт пн Л. А. // Строений шгапок Лзнгизра-Елодиетт с черодувцтшся бкслолми колокул двух тепов по данным рентгеновского малоуглового рассеянля и олактрокогра-Ф’лп// Доклады АН СССР, IS87, т.295, с. 373-377. _
19. Львов Ю.М., Островский Б.И., Фойгии Л.А. // Рентгеновское последование фазового перехода сг.'сктп:-: А-нсматы: с использовал со г.; линейного шз5щиоако-чувствятельного детектора // Кристаллография, 1987, т.32, с.972-979.
20. Львов К).М., Новак В.Р., Мягков И.В., Тетеркик Г.А. // Нецэнт-роспг^;етрэтность бислойкых по структуре ленггдровскпх пленок// Письма в ЖЭТФ, 1987, т.45, с.546-549.
21. Erokhin V., Lvov Y., Peigin L., ICayuahina R., Kononenio Л.,
'tor Г. // Lanjjr.uir filraa of p&otorynthotic reaction centroa fron Purple bacteria// Studia Biophysics, 1937, ’/.122, p.231-236.
22. Ayrapetianto 3., Pannilcov V., Lvov X., Uyagkov I., Trcitafcy V., Psigin L. // Lan.g^uir-Iilodgett 1зуегз in molecular азсозЫзз//
in: :'OIKCULAIi EL2Ci’RCI?IC3, Ed. H.Borianov, Y.'orld Science, 1986, -323-631.
23. Peigin L., Lvov i; // Structure atudioa of Langr.uir-BlccU’ett ?ilna// "aarcr.ol.Cheniio, 1983, v»15, p.259-274.
2*. Гзсн:г1 B.B., P. Л., Лкоз Ю.М., Porte П.П., Кстапзп-
•о Л., С’Ягпп л.Л. // Подгтаиго ,*:зпг:.тзро-огж nr.z-icr. рзз;гзгтоп-"ix цзн'гров тл пурпурна б,~л:тзр”Я // АН СССР, I9E8,
:.23У, с.I232-I2C3.
-л. Л«.т.ов :о.М., "'Злггл: Л. А. // Голучелгз " струпr/га лзпглпрсгзс-
• ллгкст; // Гспзггг гтп'Г-з-г.: науз, I9G7. ?.I52,' C.GS3-S702.
Z5. Лызэ Э.М., Ka.r:;.:ir; 3. Ii., Пэ ггп ГЛ., Дтщза А. // Сгр5~:™Р"
" ~.'''.;\"тт;о1трэго;г:ос'1Ь лгяптглгэг-С'ллх n.*r~i;crt сэтздгцигхгрп;::::! *•
•т:Г-:--::2"ог::::о.т^гзтлп // Пгсгт-л з ;i3TC>, I9S8, т.'8, с.522-5,:?.
'.Л .ГТзгсз ?J. М., :'.тг:;сз 'Л. В., I'oran З.Р., Тзтзрпзг: Г. Д. // :!зс::з-
, „о::а;:"з т-глизгаг'^рис:: с?пй™.7М'сс7Г! потясггп: ."гэагтсрОЕоага: плслол
// Рогзпгнссть (гдэппа, xsrux, :лохгап:гз), 1989, 2, с.77-60.
I'ii. Jiron Ю., Г/р'.'~'.я О.Б. // 1!зсло^С2ЕП~з Л-Б плолотт гзто&п-
-:r i;3:nre.4orc;tc-i :р.-го7?лсз2о£ дп^слктсмэтр.'г.т я рзф.гэпсо?.^тр:гл // гзгс?слло?рл.ч-:л, 193», т.34, с. Г2-13-1243.
7 о igia т<., T.vcv Т., Troits&y V.// X-ray and electron diffraction .itucj of lic.'y.uir-’llodsett filrsa// Sov. Soi. Rev., A Phynica,
:-:-ir;ooJL Academic Pubi., •„ondcn, 1939, -'. 11, p.285-377.
30. Lhindaa A., Г, •.vi'Ja G., Lloyd •’.> Potty М., Lvov Г. // Structural inveatigaticn into rr.ultilay зг films of ”-octau-3cylpyridin?\:-3 ~ :ci:q II j. ;.:oisc.;:icctrcnics, uey, v.5, p.'34-1-я.
31. Lvov Y., Gvergun D., Peigin L., Pearaon C., Petty M. // Small-
Angle X-ray annlyain of alternate layer LB films // Philoacph.
Mac.Letters, 1939, v.59, p.317-323.
32. Srokhin V., Kayuahina It., Lvov Y., Peigin L. // Protein L3 filK3 аз sensing elenwntn // Studia Biophyaica, 1989, v. 132, P.97-1C4.
33* Lvov Y., Troitaky V., Feigin L. // Structure unalyais of LB films with alternating bilayer3 by Eeana of cmall-ansle X-ray aoattering and electron diffraction // Holec, Cryatalc & Liquid Cryat., 1989, v.172, p.89-96.
34. Lvov Y., Gurskaya 0,, Berzina T., Troitsky V. // Structure
of LB Duperiattiooo with alternation bilayers of barium behenate, phthalocyanine and octadecenylphenol // Thin Solid Filna, 1989, v.182, p.283-296.
35. Erokhin V., Lvov Y., Mogilevsky L., Ilyin E. // Two types of hydrocarbone chain packing in LB filna : interdigitated and abutted tails // Thin Solid Films, 1989, cv.178, p.433-438.
36. E^oxmi В. В., Львов Ю.М., Фейгкц Л. А., Могилевский Л.Ю., Зозулкн А.Н., Ильин Е.Г. // Рентгеновский шлоуглоЕой анализ плзнок ЛенгкзэрагБлодЕ2тт// В сборнике: Структура п свойства гадких кристаллов, изд.Ивановского гос.унахзрсстета, 1989, с.43-51.
37. Львов Ю.М., Соколова А.Б., Лоз А.А., Гркнфольдт А.Э. // Организация ь:ззоф»эви дпацяяфосфатидзаполпяоЕ п формзроглппз одиночных кеяалов проводимости в липецких ггкбрапаг// Б;:ологпчес::па шкбраны, 1990, т.7, с.411-418.
3-3. Лэпченко Б.Б., Львов Ю.М. // Молекулярная ппсекорпя// Природа, 1990, й 3, с. 3-9.
39. Erokhin V., Kayushina R., Lvov Y., Feigin L. // LB fils a of Inrnunoglobulins аз censing elements // Kuovo Ghincnto, 1990,
v.12, p.1253-1258.
40. Dhindsa Д., Ward K., Bryce , Potty U., Lvov Y. // Structure properties of LB films of a long chain tetrathiafivalone derivative // Synthetic Kotals, 1990, v.35, p.307-318.
41. Львов Ю. М., Ерохкп B.B., Зайц-зв С.Ю. // Еолкоекз плспке Лзнгкзрг-Бподкстт // Биологические мембраны, 1990, т. 7,с.917-933.
42. Львов Ю. М., Кейдглн М. Г., Новак В. Р., Глгков Я. В., Тетер-
иик Г. // Структуркиа пгреходи в поляршгх лсстгарэнских плойках // Бкологпческно нембранн, 1990, т.7, с.1144-1153.
