Tracer diffusion in crowded solutions of sticky polymers
A difusão de macromoléculas em ambientes de geometria altamente confinada e ambientes povoados ainda é um campo em aberto na Física da Matéria Mole. O entendimento dos processos difusivos nestas condições é essencial para o completo entendimento de vários processos biológicos que possam ocorrer nest...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal de Pelotas (UFPEL) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:guaiaca.ufpel.edu.br:prefix/12960 |
| Acceso en línea: | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/12960 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA Difusão de macromoléculas Dinâmica de Langevin Anomalias de tipo água Tracers e polímeros Macromolecular diffusion Langevin Dynamics Waterlike anomalies Tracer-polymer affinity FISICA |
| Sumario: | A difusão de macromoléculas em ambientes de geometria altamente confinada e ambientes povoados ainda é um campo em aberto na Física da Matéria Mole. O entendimento dos processos difusivos nestas condições é essencial para o completo entendimento de vários processos biológicos que possam ocorrer neste ambiente. Neste sentido, empregamos simulações em Dinâmica de Langevin em larga escala com o intuito de entender como as propriedades volumétricas de moléculas esféricas afetam a difusão das mesmas. Duas espécies de moléculas são utilizadas: uma é modelada através do potencial de Weeks Chandler-Andersen, cuja natureza é puramente repulsiva, enquanto a segunda foi modelada como uma partícula interagindo segundo um potencial de caroço amolecido. Moléculas que interagem segundo este potencial podem ser proteínas globulares, colóides carregados e nanopartículas cobertas por polímeros. Estes sistemas são caracterizados pela presença de duas escalas no potencial de interação e podem apresentar anomalias de tipo água, em função da competição existente no potencial. Neste trabalho, estudamos as propriedades de estrutura e difusão destas duas espécies de moléculas em um meio povoado por polímeros. Analisamos como a afinidade entre moléculas e polímeros, além da densidade do sistema, afetam as propriedades de transporte e agregação de ambas espécies de moléculas. Curiosamente, a molécula, modelada através do potencial de Weeks-Chandler-Andersen, demonstrou um aumento na difusão, quando aumentamos sua fração de volume, de maneira similar como ocorre com anomalias da difusão de tipo água. Até seu mecanismo é similar ao que se observa em sistemas de tipo água. Discutimos nossos resultados nos baseando na competição nos potenciais de interação e na competição induzida pelo ambiente povoado. |
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