Blog MOLPIT

Привожу тезисы моей лекции на V Биофизическом съезде Rostov3fin (pdf, 355КБ)
Надеюсь, они помогут развитию проекта Dipolic http://molpit.org/page/36 на МОЛПИТ.

Белобров П.И.1,2
МОДЕЛЬ ДИПОЛИКА В БИОФИЗИКЕ

Понятие диполика как модельного вещества было введено в [1] на основе результатов, полученных в [2, 3]. Диполик – модельное вещество, все физические свойства которого определяются только диполь–дипольным взаимодействием. Точное решение для основного состояния кубического диполика найдено в [2], где было показано, что существует непрерывное вырождение основного состояния по двум параметрам. Самоорганизация 2D диполика с 3D полями с произвольным углом ромбичности численно исследована в [3]. Методами теории гомологий доказано существование вихревых состояний в таких диполиках. Аналитически найдено точное решение для метастабильных структур без дисклинаций, связанное с семейством попарно зацепляющихся кривых, вдоль которых параметр порядка сохраняется [1].

В задаче определения основного состояния 3D полей, создаваемых классическими диполями на бесконечной 2D решетке, основное состояние зависит от характера предельного перехода, параметр которого – способ компактификации 2D диполика в пространстве ${\bf E}^3$ . Основные компактификации ${\bf E}^2$ , вложенные в ${\bf E}^3$ и ${\bf E}^4$ : сферическая ${\bf S}^2$ , торическая ${\bf T}^2$ и проективная ${\bf RP}^2$ [1]. Найденная зависимость основного состояния 3D диполика с 3D полями от компактификации является, пожалуй, единственным точным результатом для бесконечных систем с дипольным взаимодействием всех частиц со всеми, имеющим прямое отношение к одиночным молекулам - диполикам.

С понижением размерности пространства энергия основного состояния, нормированная на частицу, увеличивается, и происходит частичное снятие вырождения, т.е. непрерывное вырождение по двум переменным становится в 2D случае вырождением только по одной переменной, а в одномерном случае вырождение снимается полностью. Особым случаем является 3D кубический кластер, в котором остается вырождение по одному параметру.

Рассмотрение конечного диполика как одиночной молекулы позволило доказать важную роль беспокойного состояния нескольких систем, интересных для биофизики и нанобиотехнологии. Применение построенной модели дало возможность выяснить механизм «кажущейся» специфичности наноалмаза при взаимодействии с белками и ДНК. Этот результат служит основой более точного рассмотрения биологических взаимодействий множества молекул в конденсированной фазе клетки.

Исследование выполнено по гранту Российского научного фонда (проект №15-19-10041).

1. Belobrov P.I., Ermilov I.V., Tsikh A.K. / Preprint TRITA/MAT-91-0020, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden, 1991, 25 p. http://molpit.org/page/36
2. Belobrov P.I., Gekht R.S., lgnatchenko V.A. / JETP, 1983, V.57. P.636-642.
3. Belobrov P.I., Voevodin V.A., lgnatchenko V.A. / JETP, 1985, V.61. P.522-524.

Peter Belobrov 25 Aug 2015 13:58

PIT00067 2D microfluidic dipoles

#dipolic #диполик #биофлюидика

При анализе последних работ по микрофлюидике увидел работу по дальнодействующему ориентационному порядку микрофлюидных диполей

Itamar Shani, Tsevi Beatus, Roy H. Bar-Ziv & Tsvi Tlusty. Long-range orientational order in two-dimensional microfluidic dipoles // Nature Physics 10, 140–144 (2014). doi 10.1038/nphys2843

и N&V

Howard A. Stone & Shashi Thutupalli. Microfluidics: For a few drops more // Nature Physics 10, 87–88 (2014). doi 10.1038/nphys2879

Не пора ли, господа, мой диполик к микрофлюидике применить? Это я делал качественно на пальцах. А может и количественно сопоставить с экспериментом?

Peter Belobrov 26 Mar 2014 16:28