Charged monolayer-protected gold na

Charged monolayer-protected gold nanoparticles (AuNPs) have been studied in aqueous solution by performing atomistic molecular dynamics simulations at physiological temperature (310 K). Particular attention has been paid to electrostatic properties that modulate the formation of a complex comprised of the nanoparticle together with surrounding ions and water. We focus on Au144 nanoparticles that comprise a nearly spherical Au core (diameter ∼2 nm), a passivating Au–S interface, and functionalized alkanethiol chains. Cationic and anionic AuNPs have been modeled with amine and carboxyl terminal groups and Cl–/Na+ counterions, respectively. The radial distribution functions show that the side chains and terminal groups show significant flexibility. The orientation of water is distinct in the first solvation shell, and AuNPs cause a long-range effect in the solvent structure. The radial electrostatic potential displays a minimum for AuNP– at 1.9 nm from the center of the nanoparticle, marking a preferable location for Na+, while the AuNP+ potential (affecting the distribution of Cl–) rises almost monotonically with a local maximum. Comparison to Debye–Hückel theory shows very good agreement for radial ion distribution, as expected, with a Debye screening length of about 0.2–0.3 nm. Considerations of zeta potential predict that both anionic and cationic AuNPs avoid coagulation. The results highlight the importance of long-range electrostatic interactions in determining nanoparticle properties in aqueous solutions. They suggest that electrostatics is one of the central factors in complexation of AuNPs with other nanomaterials and biological systems, and that effects of electrostatics as water-mediated interactions are relatively long-ranged, which likely plays a role in, e.g., the interplay between nanoparticles and lipid membranes that surround cells.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

คิดค่าธรรมเนียมป้องกัน monolayer ทองเก็บกัก (AuNPs) มีการศึกษาในละลาย โดยการจำลองโมเลกุล dynamics atomistic สรีรวิทยาอุณหภูมิ (310 K) ความสนใจเฉพาะได้ถูกชำระเงินคุณสมบัติสถิตที่ modulate การก่อตัวของ nanoparticle พร้อมรอบประจุและน้ำที่ซับซ้อน เราเน้นเก็บกัก Au144 ที่ประกอบด้วยหลักอูเกือบทรงกลม (เส้นผ่าศูนย์กลาง ∼2 nm), อินเทอร์เฟซการอู – S passivating และโซ่ functionalized alkanethiol มีการจำลอง AuNPs cationic และย้อมกับ amine และ carboxyl กลุ่มเทอร์มินัลและ Cl – / Na + counterions ตามลำดับ ฟังก์ชันการกระจายรัศมีแสดงว่า โซ่ข้างและกลุ่มเทอร์มินัลแสดงความยืดหยุ่นอย่างมีนัยสำคัญ การวางแนวของน้ำหมดในเปลือก solvation แรก และ AuNPs ทำให้เกิดผลระยะยาวในโครงสร้างที่เป็นตัวทำละลาย ไฟฟ้าสถิตเป็นรัศมีแสดงน้อย AuNP – ที่ 1.9 nm จาก nanoparticle เป็นตำแหน่งทำเครื่องหมายสำหรับ Na + ขณะ AuNP + ศักยภาพ (มีผลต่อการกระจายของ Cl-) เพิ่มขึ้นเกือบ monotonically มากที่สุดในท้องถิ่น เปรียบเทียบกับทฤษฎี Debye – Hückel แสดงข้อตกลงที่ดีสำหรับการกระจายรัศมีไอออน ตาม ด้วย Debye ที่ตรวจคัดกรองจำนวนประมาณ 0.2 – 0.3 nm พิจารณาของแคเธอรีนซีตาอาจทายว่า ย้อม และ cationic AuNPs หลีกเลี่ยงการแข็งตัวของเลือด ผลลัพธ์เน้นความสำคัญของการโต้ตอบงานระยะยาวในการกำหนดคุณสมบัติ nanoparticle อควีโซลูชัน พวกเขาแนะนำ electrostatics ที่เป็นตัวกลางใน complexation ของ AuNPs กับ nanomaterials และระบบชีวภาพอื่น ๆ อย่างใดอย่างหนึ่ง และที่ผลของ electrostatics เป็น mediated น้ำโต้ตอบค่อนข้างยาวอยู่ในช่วง ซึ่งจะมีบทบาทใน เช่น ล้อระหว่างสารเก็บกักและไขมันที่เซลล์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ที่เรียกเก็บ monolayer การป้องกันอนุภาคนาโนทองคำ (AuNPs) ได้รับการศึกษาในการแก้ปัญหาน้ำโดยการดำเนินการเปลี่ยนแปลงโมเลกุลละอองจำลองที่อุณหภูมิทางสรีรวิทยา (310 K) ความสนใจเป็นพิเศษที่ได้รับการจ่ายเงินให้กับคุณสมบัติไฟฟ้าสถิตที่ปรับเปลี่ยนรูปแบบของความซับซ้อนประกอบด้วยอนุภาคนาโนร่วมกับไอออนโดยรอบและน้ำ เรามุ่งเน้นการ Au144 อนุภาคนาโนที่ประกอบด้วยทรงกลมเกือบหลัก Au (เส้นผ่าศูนย์กลาง ~2 นาโนเมตร) ซึ่งเป็นอินเตอร์เฟซ passivati​​ng Au-S และฟังก์ชัน alkanethiol โซ่ ประจุบวกและประจุลบ AuNPs ได้รับการถ่ายแบบกับเอมีนและกลุ่ม carboxyl terminal และ Cl- / + นา counterions ตามลำดับ ฟังก์ชั่นการกระจายรัศมีแสดงให้เห็นว่าโซ่ด้านข้างและกลุ่มขั้วแสดงความยืดหยุ่นอย่างมีนัยสำคัญ ทิศทางของน้ำที่แตกต่างกันในเปลือก solvation แรกและ AuNPs ทำให้เกิดผลกระทบระยะยาวในโครงสร้างตัวทำละลาย ที่อาจเกิดไฟฟ้าสถิตรัศมีแสดงขั้นต่ำสำหรับ AuNP- ที่ 1.9 นาโนเมตรจากศูนย์กลางของอนุภาคนาโน, การทำเครื่องหมายสถานที่ที่นิยมสำหรับ Na + ในขณะที่ศักยภาพ AuNP + (มีผลต่อการกระจายของ Cl-) เพิ่มขึ้นเกือบ monotonically กับสูงสุดท้องถิ่น เปรียบเทียบกับทฤษฎีเดอบาย-Hückelแสดงให้เห็นถึงข้อตกลงที่ดีมากสำหรับการกระจายรัศมีไอออนเป็นไปตามคาดที่มีความยาวการตรวจคัดกรองเดอบายประมาณ 0.2-0.3 นาโนเมตร การพิจารณาศักยภาพซีตาคาดการณ์ว่าทั้งประจุลบและประจุบวก AuNPs หลีกเลี่ยงการแข็งตัว ผลการเน้นความสำคัญของการมีปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิตในระยะยาวในการกำหนดคุณสมบัติของอนุภาคนาโนในการแก้ปัญหาน้ำ พวกเขาแสดงให้เห็นว่าไฟฟ้าสถิตเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญในการเชิงซ้อนของ AuNPs กับวัสดุนาโนอื่น ๆ และระบบทางชีวภาพและผลกระทบของการมีปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิตเป็นสื่อกลางน้ำมีความยาวอยู่ในช่วงที่น่าจะมีบทบาทในการเช่นกันระหว่างอนุภาคนาโน และเยื่อไขมันเซลล์ที่ล้อมรอบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

คิดอย่างป้องกันอนุภาคทองระดับนาโนเมตร ( aunps ) ได้รับการศึกษาในสารละลาย โดยการแสดงปรมาณูพลศาสตร์โมเลกุลจำลองที่อุณหภูมิของร่างกาย ( 310 k ) ความสนใจโดยเฉพาะได้รับจ่ายให้กับการก่อตัวของไฟฟ้าสถิต คุณสมบัติที่ซับซ้อนประกอบด้วยอนุภาคนาโนพร้อมกับล้อมรอบไอออน และน้ำเรามุ่งเน้น au144 นาโนที่ประกอบด้วยเกือบทรงกลม หรือ แกน ( เส้นผ่าศูนย์กลาง∼ 2 nm ) , passivating ติดต่อ AU ) , และ alkanethiol ที่มีโซ่ ชนิดประจุบวกและประจุลบ aunps ได้จำลองและกลุ่มคาร์บอกซิลและ terminal กับเอมีน CL ) / นา counterions ตามลำดับ ฟังก์ชันการกระจายรัศมีแสดงให้เห็นว่าโซ่ข้างและกลุ่มอาคารแสดงความยืดหยุ่นอย่างมีนัยสำคัญทิศทางของน้ำที่แตกต่างกันในชั้นซอลเวชันแรก และ aunps ให้เกิดผลระยะยาวในโครงสร้างของตัวทำละลาย ศักยภาพไฟฟ้าสถิตรัศมีแสดงขั้นต่ำสำหรับ aunp –ที่ 1.9 nm จากศูนย์กลางของอนุภาคนาโน , เครื่องหมายสถานที่ที่นิยมสำหรับนา ในขณะที่ aunp ศักยภาพ ( มีผลต่อการกระจายของ CL – ) เพิ่มขึ้นเกือบ monotonically ที่มีสูงสุดในท้องถิ่นเปรียบเทียบกับทฤษฎีเดบาย– H ü ckel พบข้อตกลงที่ดีมากสำหรับการกระจายรัศมีไอออนตามคาด ด้วยการคัดกรอง ดีบาย ความยาวประมาณ 0.2 - 0.3 nm . การพิจารณาศักยภาพของซีตาทำนายว่าทั้งประจุบวกและ aunps หลีกเลี่ยงการแข็งตัวของ การเน้นความสำคัญของการปฏิสัมพันธ์ในการกำหนดคุณสมบัติของไฟฟ้าสถิต สำหรับในสารละลายน้ำพวกเขาแนะนำว่า เส้าหลิน สุดยอดพลังแห่งเพลงมวยเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญในการ aunps กับ nanomaterials อื่นและระบบชีวภาพ และผลกระทบจากไฟฟ้าสถิตที่น้ำผ่านการโต้ตอบจะค่อนข้างยาวอยู่ ซึ่งอาจมีบทบาทใน เช่น ความสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคนาโนและไขมันเยื่อที่ล้อมรอบเซลล์