بررسی اثرات ساختاری و محیطی بر پایداری نانخوشه dna با دندرونایزپلیمر

در محلولی از dnaبا بار سطحی منفی و دندرونایز پلیمر با بار سطحی مثبت، dna به دور دندرونایز پلیمر می پیچد و تشکیل نانو خوشه می دهد. پتانسیل الکترواستاتیک تولید شده در اطراف این نانو خوشه، نقش محوری را درکاربردهای بیولوژیکی به عهده دارد. نانو خوشه هائی از پلی الکترولیت ها در فرایند هایی مثل نانو تحویل دارو و ژن درمانی مورد استفاده قرار می گیرند. برای بررسی پایداری نانوخوشه هائی از dna با دندرونایز پلیمر، ابتدائا با فرض بارهای سطحی یکنواخت بر روی این دو گونه ی پلی الکترولیت، معادله غیر خطی پواسون-بولتسمان به طریق عددی حل شده و با محاسبه ی پتانسیل های الکترواستاتیک و سپس توابع ترمودینامیکیِ (انرژی های آزاد، انتروپی ها وانتالپی ها) وابسته به آن بهترین ساختار نانو خوشه پیش بینی شده است؛ در ادامه با استفاده از مدل واقعی تر توزیع بار، معادلات مربوطه مجددا حل شده و توابع ترمودینامیکیِ وابسته به آن به دست آمده است که نتایج حاکی از تاثیر قابل توجه مدل توزیع بار برای توابع بوده است. در این تحقیق و در ادامه ی کارهای قبلی، شرایط محیطی مثل دما و خصوصیات ساختاریِ نانوخوشه همچون طول دندرونایزپلیمر، شعاع پیچش dna و دانسیته های بارهای سطحی بررسی و تاثیر آنها بر پایداری ترمودینامیکی نانو خوشه و همچنین بر فرایند تشکیل آن مطالعه شده است. همچنین نتایج با مدل توزیع بار ابتدائی مقایسه شده است. در اینجا نیز نتایج، نشان دهنده ی تاثیر عمیق چگونگی توزیع بار بر خواص سیستم بود. نتایج حاصل از این مطالعه می تواند درک خوبی را از خواص dna و پایداری ترمودینامیکی نانو خوشه های dna- دندرونایز پلیمر به همراه داشته باشد و از آنجایی که محاسبات تئوری گزارش شده بر پایه ی اصول فیزیکی معتبر می باشد؛ لذا می توان از نتایج حاصل جهت طراحی آزمایش های تجربی بهره گرفت.