Luận văn thạc sĩ mô hình virut có cấu trúc lõi võ hình cầu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI ====== PHÙNG THỊ HUYỀN MƠ HÌNH VIRUT CĨ CẤU TRÚC LÕI VÕ HÌNH CẦU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết vật lý toán Mã số: 60 44 01 03 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học GS TSKH NGUYỄN ÁI VIỆT HÀ NỘI - 2017 LỜI CẢM ƠN T i xin ởng nh bày ỏ lị g bi GS.TSKH Nguyễn Ái Việt bả h ôi h hô g h gb g gl hv h ố g h h Trong th i gi tốt, thầy v h lị g v họ Tơi vơ ù g bi hầy! Tôi ũ g xi ả ạy bả h i ý bá g vi ò vă h g h h ỡ ôi ôi ọi iều hầy nhiều ôi s c khỏe thầy hô g ị l ừng bi g h bả ả Tôi xin g vi n, ch hầy ô h giú hh g ghi học hiệ ôi h g i i ầ l ô ghi ôi h ng ki n th h i ng d n lu l ô h àN i2 g i Cố h h h dạy cho ôi V Lý ợc g ôi i g ại họ S iều kiện học t yề hạ h ố ă i th ng năm 2017 Họ vi Phùng Thị Huyền ôi LỜI CAM ĐOAN Lu h hà h vă ốt nghiệ “Mơ hình virut có cấu trúc lõi vỏ hình cầu” i s h ng d n t h ghi ợc h c GS.TSKH Nguyễn Ái Việt Tôi xin cam hô g ù g v i bất ề ài ày k t ghi k t ghi c u i g ôi c u giả há i th ng năm 2017 Họ vi Phùng Thị Huyền MỤC LỤC DANH MỤC ÌN VẼ LỜI CẢM ƠN LỜI CAM OAN MỞ ẦU 1 Lí họ ề ài Mụ í h ghi u Nhiệm vụ ghi u ối vi ghi ợ g hạ ó g gó Ph i củ g há u ề ài ghi u NỘI DUNG C ƯƠNG 1: VIRUT VÀ VẬT CHẤT MỀM 11 V hấ ề 1.2 Hạt nano mềm 1.3.Virut C ƯƠNG 2: MỘT SỐ MƠ ÌN VẬT LÝ CỦA VIRUT 12 Mô h h Oh hi 12 2 Mô h h D v l Oh hi Mô h h h C ƯƠNG 3: MÔ 17 bố lõi virut 19 ÌN VIRUT CĨ CẤU TRÚC LÕI VỎ ÌN CẦU CĨ LÕI CUỘN GẦN VỎ 21 3.1 K t th c nghiệm v i virut MS2 21 Mơ h h vi ó ấ ú lõi vỏ ó lõi 3 Mơ h h vi ó ấ ú lõi – vỏ ó lõi n gầ 23 n chặt gần vỏ 31 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌN CỦA TÁC GIẢ 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 DANH MỤC HÌNH VẼ h 1:Pie e – Gilles De Gennes Nobel 1991 Soft matter 05 h h ảnh m t số hạt nano mề h 3: Kí h h h 4: Giả ấ ú h h hái m t số vi ủ ó iể h h pha củ h h ạng vỏ virut phụ thu 10 h i hô g ố α γ 11 h 1: Giả biểu diễ h bố i ( ngang m t l p bề mặ ó hể bị x h 2: Mô h h D v l Oh hi ó l p poly e í h iệ T g ) h bố th ψ(x) ( i) c t h p ion 13 ụng cho hạt mề ô h h ày, ó g gó ó lõi vỏ gi a ủ lõi ly e trọng 18 h 3: S phụ thu c củ hà h 4: Áp dụ g h Ph h31 h ô h h Oh hi bố lõi vi bố f( ) h h ả g h í h lõi 18 h c khuẩn thể MS2 19 20 h ảnh củ vi hơ g ó lõi ó lõi 21 h 3.3 Mô h h lý h y lõi – vỏ m t hạt mềm gồm m lõi g í h iện 23 h 3.4 S b lầ l ợ x hl bố iệ bố iệ g v i core / ZeN lầ l ợ gv i ố core / ZeN há g x h lụ h h g ỏ g v i core / ZeN = 0.1, 0.2, 0.5, 1, 1.5, 28 h g v i giá ị  core há Cá gx hl h g h3 e b lầ x h lụ ỏ g v i  core =20, 40, 81, 200, 1000 29 h 6: S hụ h (n=0  15), core / ZeN l h g v i  core 10 81 1000 Cá lầ l ợ h 3.5: Ph l ợ h iệ h bề ặ hụ h 1 lầ l ợ gv i g g ị h g ỏ x h x h lụ g 30 h37 i ví ụ vi ó lõi n chặt gần vỏ 31 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Ngày y há iển mạnh mẽ khoa họ cao chấ l ợng cu c số g g gà h h nh s i củ g họ g i học li hiể i ti p c gà h ày ể ghi he Lý i h (Bi hy i ) ũ g g ụ g lý h y h g há g v i hệ i h họ ề theo m h g à ỡ ể ù g i h c họ há i theo nhu cầu tất y ó Lý Si h học ủ hệ Si h họ h họ V lý giá i p hoặ h giả h he i nhiều triển vọ g h ph c tạp hệ sinh họ g há gà h h hà Lý Si h ó hể ú g ề nảy i h vù g ấ h ợng thu ầ ợc Trong bối h ó gà h h hi ối h ó h ng vấ i g lẻ hô g hể thỏ gà h h Bằ g h ó h Rú ơh hh ấ h h n vấn g n khoả g h gi a s giản củ lý h y V lý hiệ vụ ọ g ủ Lý Si h T g h g ă g v ei liệ g bà ề h Nhiề l ại vi h g ề h bi g ó hạ gồ ề lõi hệ i h họ g h gi i hi ợ g ói h ơh hv lý ủ hạ v i Vi ũ g Chí h v ấ gồ ề ói i g Vi ó hể ADN vỏ i gv - ARN l ợ iệ vỏ hú g ù g h hi t bị i h vi ví ụ h h h lý h y t vấ h y h ợc sử dụng nhiề g ặ biệ hà Lý i h ghi g ể ch tạ ó việ x y g ó ó vi ợ bọ l g g hú vị ể ă gl ợ g sinh họ hấ ó gh h ầ ó ố i T óh h ầ m t v t liệ y hệ v i h họ hấ i gầ g g ghệ vũ hí h hạt mềm ói ề vơ ù g ần thi t Nhiề ô h h v lý ợ b ầu giải hí h ợ í h hất hú g Cô g ghệ nano sinh học hiệ ũ g v i y i h hí h g h ng cấ thuố h ch Vi t tiề h vi vă cầu” cho lu há iển mạnh mẽ h tạ ày h g y bệnh, n ề ặ g hà h u ợc nh ng nang ạo mang thuốc, g n g h ố h l a chọ ủ i h ng rấ hó h tạo ả theo sinh họ hó ó hể x y ó ó hể Chí h v v y, tơi ợ ú lõi – vỏ ă g Cá học ph c tạp Vấ giả g ô g ghiệp 4.0 M t nh t phần quan trọng củ ô g ghệ củ y g ợc nh ợc m t số ng dụ g ợ g ôh h hô g? ề ài “Mơ hình virut có cấu trúc lõi vỏ hình h Mục đích nghiên cứu - T vi hiểu m t số ó lõi h h v lý virut, cụ thể ghi ôh h n chặt gần vỏ Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghi u ặ í h vi hạt mềm Cô g ghệ nano Y - sinh Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Cá ấ ú nano mềm, cụ thể vi h c khuẩn thể MS2 - Phạm vi nghiên cứu: Nghi ch n hai tầng cho virut Cụ thể vi ơh h ểx y ó lõi ng hiệu ng n chặt gần vỏ Đóng góp đề tài Lu vă chặt gần vỏ x y ng m ơh h i h vi ó lõi í h iện cu n Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghi - L ài liệ li h í h ố hí bá NỘI DUNG CHƢƠNG 1: VIRUT VÀ CHẤT MỀM 1.1 Chất mềm L ài g il g gừ g i ă ô g ghệ e h v i h h ại ủ gv liệ i liệ g yề ghiệ lầ l ô ợ hà g hợ h T v h g ô g ghệ hô g i hi h hiể ấ g i vò g x áy “ hấ l ú ủ h ô g ghệ hi h ly e hà h hầ gôi vị ủ ợ ể g v liệ ó g ghệ gv hấ hô g hải hấ hú g ợ ghi i g lẻ h 1991 Pie e-Gille i hiề v ằ g hệ hiệ hố g ò h h h họ g i ụ lại e ) i h gb ầ ly e i h họ h y h i g hi bị i ghi v ó h hấ ề ợ bi lý h y h l ại ấ hấ lỏ g hố g hấ M i h giải h g N bel V giả ẽ hằ g ũ g hô g h g g ô g h hú g ề ”( f i h ủ hể ị h g h e Ge e ầ h yề hú g ề T y hi hú g ly e Th i ại h g i há h i ó hiề l ại v ả g h g l ại vấ hấ há ợ xe ọ g hú g ề h việ l ại ể 20 hấ vô ấ ă hấ hú g 19 hi hi ể ủ h i ợ bi h g h gi i b há g h h bi g l ại v hố g h g h y i B ặ biệ hó há há ú há ặ ghi h ủ ố vò g x áy T yề h hố g h h i òi hi ố g Th ụ g ấ hấ bá 20 há h h iể ợ S bù g l bị liệ h hấ y há g hiề g l ại v i há hí h ủ há g T ụ g hi l ại v ịi ó hể ơh h h lý h g hái h ủ ẩy ghi ề hấ ề ó họ Kh hù g ả ô g ghệ ợ ợ gà h Nó b giả e hồ e ghi i g e ( ll i ) ề bà ày Si h họ Cô g ghệ i h họ hấ vi òi hỏi lý hú ủ V g ụ g h h áy hấ g l hv e g b l h v c m i v ó g gó gv h g ò liệ h xà hò g hạ ô họ v ải ấ hú g Từ ó lý h y h c nghiệ Nghi lý hấ h g gặ v i h ă g h y h i h hể lỏ g h g lồ hú g v hể g ợ g hà h ly e h ô h h lý h y h y hí h i ố g hấ g ề i ũ g hí h hấ ề Hình 1.1 Pierre-Gilles De Gennes Nobel 1991 Soft Mater D i h hí h xá h l hệ e h ợ h í h h h h li h g ủ i h g h họ g hạ i ị h lỏ g há v i hồi h y iể v hấ hú g vi ( b i e e) g ị hh ặ há ể g h ặ lỏ g ly e - hảy g h g ặ í h i há biệ v i l ại hấ lỏ g hô g 26  Qcore exp[ (r  a)] ,  4  r (1   a ) r   Qcore  r  1 Qcore  1   ,    8 0 core a  a  4 r  a (1   a)  hard ó g gó  soft ủ l vỏ (3.11) r  a (3.12) h bởi:  ZeN  (1   a)(1   b) 2 (b a )  b 1  e   r exp[ (r  b)],      b (1   a )  b   r    ZeN    b  sinh  (r  a ) a cosh  (r  a )    1 exp[ (b  a)]      , r r     r  0    a  ZeN    b  1 exp[ (b  a)]       r  0    a Từ ó h hấy ằ g hi iệ ú g h h ợ ar g h iệ í h ú g h bề ặ ủ ợ hà iệ í h ị h gh iệ h ủ Oh hi iề Qcore e (b a ) ZeN  4 r  b   a 2 r  0  (1   a)(1   b) 2 (b  a )  1   b  (1   a) b e     core a3 e (b a ) ZeN  3 r  b   a 2 r  0  (1   a)(1   b) 2 (b  a )  1   b  (1   a) b e    Sử ụ g hà dung iệ ị h ó biể h bề h ặ  r  a (3.15) ày iể h ại = b,  s   (b) : S  a  r  b (3.14)    soft v i r  a biể í h lõi i g h b  r   (3.13) ẽ h ợ h bố iệ (3.16) h ởb g ài là: b r  (r )   S exp[ (r  b)], r  b (3.17)  Kết tính số T iệ g h ghiệ í h lõi core / ZeN ối v i vi ợ h h ẩ h MS2 ó giá ị T y hi ố gi ể g 27 i ó h h g hằ g ố iệ ôi lõi ũ g hơ g ó ố liệ ợ ẽ ợ giả ị h v i ố iệ ôi ủ Ở hằ g ố iệ Từ ẽ giả ị h hiề giá ị core / ZeN há y ố giá ị hỏ h ể giả ôi bằ g v i hằ g ố iệ y vẽ ợ hị h l vỏ ôi ủ bố iệ h bằ g l ề ẽ ghiệ h ợ giả hi ó bằ g 81 h hằ g ủ hạ ề : 28 ình 3.4 ự phân bố điện ứng với c c t số core / ZeN kh c ình a, b, c ứng với  core 10 81 1000 c đư ng xanh lục nâu v ng đỏ xanh lam nâu ứng với core / ZeN = 0.1, 0.2, 0.5, 1, 1.5, 29 ình 3.5: hân bố điện ứng với c c gi trị  core kh c ình 3.5a b ứng với core / ZeN 0.5 c đư ng xanh lam v ng đen xanh lục đỏ ứng với  core =20, 40, 81, 200, 1000 29 30 ình 3.6: ự phục thu c điện bề mặt phụ thu c v o nồng đ dung dịch (n=0  15), core / ZeN 0.1 1.5 ứng với c c đư ng đỏ xanh lam xanh lục v ng Từ iệ ả h ợ ôi lõi há hằ g ố iệ í bi gi vỏ (  core   r ) th g hợ iệ ă g iệ y hi g lõi ( < ) gầ í h h v h 3.4b lại h ă g h ( h h lý b g ài vi h h s ả h h ởng củ lõi 30 gấ hú ại vị ôi lõi bằ g ại r  a Và h iệ g ảb h b g h g ài hạ ( r  b ) Khi hằ g ố iệ g hằ g ằ t hi hằ g ố hi hằ g ố iệ ă g 1000) V i hấy ó hị í h lõi ề lõi ă g ủ l bá ôi vỏ (  core   r ) r a lõi vỏ hằ g ố iệ hạ ( r  b ) h h 3.4a 3.4 hấy hầ g g iệ ó hơ g ị giải hí h ợc hiệ t giố g h h lõi b hụ h ợng hơ g há 31 3.3 Mơ hình virut có cấu trúc lõi – vỏ có lõi cuộn chặt gần vỏ ình 3.7 Hai ví dụ virut có lõi cu n chặt gần vỏ ày hú g ôi ề xuất m Trong phầ ó lõi n gần vỏ ơh h AND ó hể chuyể h g i ày ó hể g g h (3.18) ó l i giải e kr ekr  B1 , r r e kr ekr ZNe (r) = A  B2  , r r k  r 0 (r )  A1  core  A3 bố iện th thỏa br