СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОРАСПЫЛЕННЫХ ПОЛИМЕРОВ, ВЫЯВЛЯЕМЫЕ МЕТОДОМ АТОМНОЙ СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ

Морозов В. Н., Морозова Т. Я.
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, 142292 Пущино; Лаборатория микроскопии биомолекул, Нью-йоркский университет, Нью-Йорк, 10003 США
Атомная силовая микроскопия была использована для наблюдения формы полимерных ионов и полимерных кластеров, формируемых при электрораспылении (ЭР) растворов полимеров. Образцы готовили, нанося указанные продукты ЭР на поверхность свежесколотой слюды двумя способами. В первом из них была использована поверхностная проводимость слюды. Во втором поверхность слюды периодически разряжали потоком противоионов после каждого цикла нанесения продуктов ЭР. Сканирование выполняли в контактной моде в атмосфере сухого азота, используя Наноскоп-II с 9-микронным сканером. Было обнаружено, что ЭР синтетических линейных полимеров, (полиэтиленоксиды, полиакриламид, поливиниловый спирт, поли-N-винилпирролидон) и линейных природных полимеров (двух- и одно-цепочечные ДНК) приводило к образованию двух основных типов структур, глобулярных и фибриллярных, в зависимости от концентрации, знака заряда иона, растворителя и других условий ЭР. Только глобулы с размерами, соответствующими единичным молекулам наблюдались при распылении растворов низкой концентрации. Увеличение концентрации приводило сначала к появлению полимолекулярных кластеров, а затем, при дальнейшем увеличении концентрации, к появлению вытянутых фибриллярных структур. Толщина таких фибрилл варьировала от величины соответствующей одной полимерной цепи (0,2 - 0,3 нм) до величины, которую можно приписать только пучку полимерных цепей (> 0,6 нм). При еще большем повышении концентрации наблюдали появление разветвленных структур, глобул с петлевыми отростками (булавки), структур подобных бусам, в которых глобулярные элементы равномерно распределены вдоль длины вытянутых фибрилл. Анализ структуры продуктов ЭР полимерных молекул позволил сделать заключение о том, что образование вытянутой структуры полимерных ионов, постулированное в масс-спектрометрии, происходит не при самом ЭР разбавленных растворов полимеров, а на последующих стадиях дегидратации этих ионов в масс-спектрометре.