Logowanie do System sprawozdań KDM

Transformacje w układach z wiązaniami wodorowymi indukowane nadmiarowymi niskoenergetycznymi elektronami

Kierownik projektu: Iwona Dąbkowska

Uniwersytet Gdański

Wydział Chemii

Gdańsk

Streszczenie projektu

Doświadczalne i teoretyczne badania nad elektrodonorowymi procesami były zainspirowane przez dwa czynniki: (i) niskoenergetyczne elektrony powodują uszkodzenia DNA i RNA, (ii) rozpoznano potencjał wiązki elektronów w chemiolitografii.

Powszechnie przyjmuje się, że uszkodzenia materiału genetycznego powodowane są przez promieniowanie o wysokiej energii. Jednakże niedawno udowodniono, że niskoenergetyczne elektrony (LEEs), o energii znacznie poniżej progu jonizacji DNA, są odpowiedzialne za znaczną część pęknięć nici plazmidu DNA. Zrozumienie tych procesów na poziomie molekularnym nie jest proste w przypadku DNA znajdującego się w naturalnym środowisku komórkowym. To dlatego badania w fazie gazowej na odpowiednich fragmentach DNA/RNA okazały się niezwykle ważne, w kwestii zapewnienia fizykochemicznego wglądu w te procesy na poziomie molekularnym. Dziedzina ta, przyciągnęła uwagę grup fizykochemików - zarówno doświadczalnych jak i teoretycznych, ściśle współpracujących z radioterapeutami.

Litografia wiązką elektronów (EBL) wykorzystuje wysokoskoncentrowaną wiązkę elektronów do skanowania wstępnie przygotowanej powierzchni i pozwala na stworzenie niemalże dowolnych struktur. Fotony stosowane w tradycyjnej fotolitografii posiadają potencjał potrzebny do tworzenia struktur powyżej 50 nm. Przyszłość procesów kształtowania wzoru powierzchni w nanoskali wymaga nie tylko przestrzennego modelowania, ale również chemicznie selektywnych modyfikacji na powierzchni, umożliwiających "dopasowane" konkretnej powierzchni do jej szczególnych celów. LEEs o energii poniżej 10 eV gwarantują największą chemiczną specyficzność. Wynika to ze zdolności LEEs do inicjowania i prowadzenia procesów selektywnego rozszczepienia wiązania w układach molekularnych. Selektywność chemiczna jest kontrolowana przez energię kinetyczną elektronów lub przez wybór grup funkcyjnych cząsteczki docelowej.

W tym projekcie skupiamy uwagę na układach z wewnątrz-i międzycząsteczkowymi wiązaniami wodorowymi. Systemy te są wrażliwe na przenoszenie protonu podczas przyłączania nadmiarowego elektronu. Jest on lokalizowany pierwotnie w centrum prototropowym. Powstający w ten sposób rodnik może inicjować dalsze przemiany chemiczne. W niniejszym projekcie będziemy wykonywać obliczeniowe (we własnym zakresie) i eksperymentalne (laboratoria naszych współpracowników) badania układów molekularnych z wewnątrz-i międzycząsteczkowymi wiązaniami wodorowymi. Oczekuje się, że wyniki tych badań wyjaśnią podstawowe procesy zachodzące w układach z wiązaniami wodorowymi oddziałujących z niskoenergetycznymi elektronami.

Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej
ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk   |   tel. 58-347-24-11
email: office@task.gda.pl   |   NIP: 584-020-35-93