Введение
1. Заряженные коллоидные суспензии 25
1.1. Введение к главе 1 25
1.2. Концепция эффективного взаимодействия 29
1.3. Определение эффективных сил в заряженных системах 33
1.3.1. Учет дальнодействущих кулоновских сил 36
1.4. Линейные теории ЯПБ и ЖПБ 38
1.4.1. Ячеечная и желе модели для одного макроиона. 39
1.5. Эффективный потенциал TPS 43
1.5.1. Обсуждение результатов 44
1.6. Эффективные силы между асимметричными макроионами 47
1.6.1. Параметры системы 48
1.6.2. Обсуждение результатов 54
1.7. Трехчастичные силы в коллоидных суспензиях 55
1.7.1. Моделирование трехчастичных сил 56
1.7.2. Теория возмущений функционала плотности 57
1.7.3. Обсуждение результатов 60
1.8. Коллоиды в ограниченной геометрии 65
1.8.1. Параметры модели 67
1.8.2. Плотность противоионов между пластинами 68
1.8.3. Макроион между заряженными пластинами 68
1.8.4. Два макроиона между заряженными пластинами 71
1.8.5. Обсуждение результатов 75
1.9. Кулоновское истощение между макроионами 77
1.9.1. Результаты вычислений 78
1.9.2. Обсуждение результатов 81 1.10. Заключение к главе 1 83
2. Кулоновские эффекты в биоколлоидах 86
2.1. Введение к главе 2 86
2.2. Различные геометрические модели для ДНК 90
2.2.1. СМ 92
2.2.2. ЕСМ 92
2.2.3. МАМ 92
2.3. Основные параметры системы 94
2.3.1. Принятые приближения 96
2.4. Определение сил взаимодействия и моментов вращения 98
2.5. Линейные теории экранирования 100
2.5.1. Равномерно заряженный цилиндр 100
2.5.2. Юкава сегмент модель 100
2.5.3. Теория Корнышева-Лейкина 101
2.6. Техника моделирования 103
2.6.1. Большая Каноническая Молекулярная Динамика 104
2.7. Эффективное ДНК-ДНК взаимодействие в СМ 107
2.7.1. Результаты для точечных зарядов и нулевой концентрации соли 107
2.7.2. Результаты для модифицированной модели СМ 116
2.7.3. Результаты для добавленной соли 118
2.7.4. Обсуждение результатов 123
2.8. Адсорбция многовалентных ионов на молекулах ДНК. 125
2.8.1. Параметры системы 127
2.8.2. Одновалентные противоионы и одновалентная соль 127
2.8.3. Многовалентные противоионы и одновалентная соль 132
2.8.4. Многовалентные противоионы и многовалентная соль 133
2.8.5. Эффект перезарядки молекулы ДНК 135
2.8.6. Изменение радиуса иона 137
2.8.7. Обсуждение результатов 139
2.9. Притяжение между молекулами ДНК 141
2.9.1. Ионная связь и ДНК конденсация 142
2.9.2. Параметры системы 144
2.9.3. Одновалентная соль и одновалентные противоионы 145
2.9.4. Одновалентная соль и двухвалентные противоионы 146
2.9.5. Одновалентная соль и трехвалентные противоионы 149
2.9.6. Многовалентная соль и одновалентные противоионы 150
2.9.7. Многовалентная соль и трехвалентные противоионы 152
2.9.8. Обсуждение результатов 154
2.10. Конденсация и последующее перерастворение ДНК полиаминами 156
2.10.1. Параметры системы 158
2.10.2. Одна молекула ДНК и флуктуация заряда 159
2.10.3. Пара молекул ДНК и осциллирующие силы 161
2.10.4. Обсуждение результатов 168
2.11. Немонотонность вириального коэффициента в растворах белка 170
2.11.1. SCM и DCM модели для сферических белков 174
2.11.2. Второй вириальный коэффициент 52 175
2.11.3. Параметры системы 177
2.11.4. Ионное распределение вокруг белка 178
2.11.5. Эффективная сила и В2 для пары белков 182
2.11.6. Обсуждение результатов 191
2.12. Заключение к главе 2 193
3. Учет свойств воды в межколлоидном взаимодействии . 195
3.1. Введение к главе 3 195
3.2. Влияние структуры воды на межколлоидное взаимодействие 198
3.2.1. Моделирование коллоидных суспензий на различных уровнях детализации 199
3.2.2. Метод жидкой оболочки 202
3.2.3. Результаты для нейтральных коллоидов 204
3.2.4. Результаты для наноразмерных коллоидов и нулевой концентрации соли 206
3.2.5. Результаты для мезоскопических коллоидов и нулевой концентрации соли 211
3.2.6. Эффекты добавленной соли 214
3.2.7. Комментарии к другим механизмам притяжения коллоид-коллоид 216
3.2.8. Обсуждение результатов 218
3.3. Двухкомпонентные смеси: притяжение через обеднение и отталкивание через аккумуляцию 220
3.3.1. Потенциалы взаимодействия 222
3.3.2. Параметры системы 223
3.3.3. Профиль плотности малых частиц около коллоида 223
3.3.4. Эффективные силы и потенциалы обеднения 226
3.3.5. Приближение суперпозиции для эффективных сил и потенциалов обеднения 228
3.3.6. Теория функционала плотности для эффективных сил и потенциалов обеднения 231
3.3.7. Обсуждение результатов 235
3.4. Мезоскопический учет частиц растворителя 237
3.4.1. Описание модели MCD 238
3.4.2. Детали моделирования в рамках MCD 239
3.4.3. Результаты для Poiseuille течения и вязкости 242
3.4.4. Результаты для обтекания сферического тела 244
3.4.5. Обсуждение результатов 246
3.5. Заключение к главе 3 249
Заключение. основные результаты 251
