“სპილენძის იონების შემცველი თვითაწყობადი ნანოფირების, როგორც რედოქს-აქტიური ცილების მოდელების, შესწავლა ციკლური ვოლტამპერომეტრიის მეთოდით“

ანოტაცია ჩვენი სამეცნიერო ჯგუფის სამეცნიერო თემატიკის ფარგლებში, რომლის ძირითად მიზანს წარმოადგენს ზოგადად ბიომოლეკულებში და მოდელურ (ბიომიმეტიკურ) სისტემებში მიმდინარე პროცესების მექანიზმების ატომისტურ დონეზე კვლევა, მოცემულ სამაგისტრო ნაშრომში შესწავლილია Au ელექტროდებზე დაფენილ L-ცისტეინის ფირებში იმობილიზებული სპილენძის (Cu2+) იონების მონაწილეობით მიმდინარე ელექტრონული გადასვლების მექანიზმები. დასახელებული, ნანომეტრის სისქის (ფაქტობრივად, 2D განზომილების მქონე), კომპოზიტური სისტემები შესაძლებელია განხილული იყოს, როგორც სპილენძის იონის შემცველი, ჟანგვა-აღდგენითი ფუნქციის მქონე (“რედოქს-აქტური“) გლობულური ცილების (მაგ., აზურინი, ლაკკაზა, ცერულოპლაზმინი და სხვა) მოდელები. ადრე არსებული მონაცემების თანახმად, რომლებიც მიღებული იქნა ციკლური ვოლტამპერომეტრიის მეთოდის გამოყენებით, L-ცისტეინის ფირებში იმობილიზებული Cu2+ იონების Au ელექტროდებთან ელექტრონების მიმოცვლა ხორციელდება ე.წ. “იზოლირებული“ ერთელექტრონიანი (n = 1) გადასვლების მექანიზმის საშუალებით, სადაც „მოძრავ“ ელექტრონებს შორის არ არსებობს კორელაცია (საერთო პროცესში ისინი სტატისტიკურად დამოუკიდებლად მონაწილეობენ). ჩვენი კვლევების შედეგად გაირკვა, რომ L-ცისტეინის ფირებში იმობილიზებული Cu2+ იონების მაღალი ზედაპირული კონცენტრაციის პირობებში, სპილენძის იონებს შორის შესაძლებელია გაჩნდეს გარკვეული (სავარაუდოდ, ანტიფერომაგნიტური) ურთიერთქმედება, რაც განაპირობებს 2D განზომილების ფირებში ნანომეტრის ზომის „ახალი ტიპის“ (კოოპერატიულად აქტიური) კლასტერების თანდათან ჩამოყალიბებას, როს შედეგადაც შესაძლებელი ხდება შესაბამისი რაოდენობის (n = 4, 6, 10, ან მეტი) ელექტრონის ერთდროული სინქრონული გადასვლები (მაშასადამე, ორმხრივი მიმოცვლაც). ექსპერიმენტულად ეს მოვლენა გამოიხატება ტიპიური „ერთელექტრონიანი“ ვოლტამპერომეტრული სიგნალის (განიერი პიკები) ტიპიურ „მრავალელექტრონიან“ სიგნალად (ბევრად უფრო ვიწრო და მაღალი პიკები) თანდათანობით გარდაქმნაში. შესაბამისად, ვინაიდან იმობილიზებული Cu2+ იონების საერთო რაოდენობა არ იცვლება, ექსპერიმენტული მრუდებიდან გამოთვლილი “აქტიური“ მრავაელექტრონიანი კლასტერების კონცენტრაცია უკუპროპორციულია სინქრონულად გადასული ელექტრონების რიცხვისა (n).