zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-899Research ArticleСтатьиСтолкновительная деполяризация люминесценции многоатомных молекул с внутренними вращениямиCollisional Depolarization of Luminescence of Polyatomic Molecules with Internal RotationsБлохинА. П.BlokhinA. P.

Минск

Minsk

lsfm@imaph.bas-net.byИнститут физики НАН БеларусиB. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus202109102021885701710Copyright © Блохин А.П., 20212021Блохин А.П.Blokhin A.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/899

Развита обобщенная диффузионная модель вращательной деполяризации люминесценции многоатомных молекул с внутренними ротаторами в предположении независимых статистик столкновений для внутренних поворотов и вращения молекул в целом. Модель использована для расчета столкновительной деполяризации нежестких олигонуклеотидов c флуоресцентными метками, находящимися в свободном состоянии в растворах и в комплексе с наночастицами. Выполнен анализ изменений в процессе релаксации анизотропии флуоресценции в зависимости от соотношения моментов инерции подвижных частей молекулы и ориентации моментов переходов. Проведена оценка условий возможного усиления анизотропии и контроля изменений структуры биомолекул при их иммобилизации на поверхности наночастиц.

A generalized diffusion model of rotational depolarization of luminescence of polyatomic molecules with internal rotators is developed under the assumption of independent collision statistics for internal rotations and rotation of the molecules as a whole. The model is used to calculate the collisional depolarization of non-rigid oligonucleotides with fluorescent labels that are in the free state in solutions and in complex with nanoparticles. The changes in the fluorescence anisotropy during relaxation are analyzed depending on the ratio of the inertia moments of the moving parts of the molecule and the transition moments orientation. The conditions for possible enhancement of anisotropy and control of changes in the structure of biomolecules during their immobilization on the surface of nanoparticles are evaluated.

деполяризация люминесценцииориентационная релаксациямолекулярные столкновениядинамика внутримолекулярного вращенияluminescence depolarizationorientational relaxationmolecular collisionsdynamic of intramolecular rotationReferencesJ. R. Lakowicz. Principles of Fluorescence Spectroscopy, Springer (2006)J. R. Lakowicz. Principles of Fluorescence Spectroscopy, Springer (2006)В. А. Гайсенок, А. М. Саржевский. Анизотропия поглощения и люминесценции многоатомных молекул, Минск, Университетское (1986)В. А. Гайсенок, А. М. Саржевский. Анизотропия поглощения и люминесценции многоатомных молекул, Минск, Университетское (1986)R. E. D. McClung. Adv. Mol. Rel. Int. Proc., 10, N 2 (1977) 83-169R. E. D. McClung. Adv. Mol. Rel. Int. Proc., 10, N 2 (1977) 83-169A. I. Burstein, S. I. Temkin. Spectroscopy of Molecular Rotations in Gases, Cambridge University Press, Cambridge (1994)A. I. Burstein, S. I. Temkin. Spectroscopy of Molecular Rotations in Gases, Cambridge University Press, Cambridge (1994)T. E. Bull. J. Chem. Phys., 65 (1976) 4802-4815T. E. Bull. J. Chem. Phys., 65 (1976) 4802-4815T. E. Bull. Chem. Phys., 121 (1988) 1-19T. E. Bull. Chem. Phys., 121 (1988) 1-19A. П. Блохин, M. Ф. Гелин. Хим. физика, 13, № 1 (1994) 14-20A. П. Блохин, M. Ф. Гелин. Хим. физика, 13, № 1 (1994) 14-20A. P. Blokhin, M. F. Gelin. Mol. Phys., 87 (1996) 455-468A. P. Blokhin, M. F. Gelin. Mol. Phys., 87 (1996) 455-468A. P. Blokhin, M. F. Gelin. J. Phys. Chem. B, 101 (1997) 236-243A. P. Blokhin, M. F. Gelin. J. Phys. Chem. B, 101 (1997) 236-243A. P. Blokhin, M. F. Gelin. Physica A, 251 (1998) 469-484A. P. Blokhin, M. F. Gelin. Physica A, 251 (1998) 469-484А. П. Блохин, М. Ф. Гелин. Журн. прикл. спектр.,70, № 2 (2003) 196-202A. P. Blokhin, M. F. Gelin. J. Appl. Spectr., 70, N 2 (2003) 216-223A. П. Блохин, М. Ф. Гелин, О. В. Буганов, В. А. Дубовский, С. А. Тихомиров, Г. Б. Толсторожев. Журн. прикл. спектр.,70, № 3 (2003) 340-345A. P. Blokhin, M. F. Gelin, O. V. Buganov, V. A. Dubovskii, S. A. Tikhomirov, G.B.Tolstorozhev. J. Appl. Spectr., 70, N 3 (2003) 378-384А. П. Блохин, В. А. Толкачев. Журн. прикл. спектр., 81, № 6 (2014) 843-849A. P. Blokhin, V. A. Tolkachev. J. Appl. Spectr., 81, N 6 (2014) 930-937Д. А. Варшалович, А. Н. Москалев, В. К. Херсонский. Квантовая теория углового момента, Ленинград, Наука (1975)Д. А. Варшалович, А. Н. Москалев, В. К. Херсонский. Квантовая теория углового момента, Ленинград, Наука (1975)М. Абрамовиц, И. Стиган. Справочник по специальным функциям, Москва, Наука (1979)М. Абрамовиц, И. Стиган. Справочник по специальным функциям, Москва, Наука (1979)А. П. Блохин, М. В. Квач, В. А. Поведайло, В. В. Шманай, Д. Л. Яковлев. Журн. прикл. спектр., 84, № 1 (2017) 26-32A. P. Blokhin, М. V. Kvach, V. А. Povedailo, V. V. Shmanai, D. L. Yakovlev. J. Appl. Spectr., 84, N 1 (2017) 19-24S. Perrier, V. Guieu, B. Cheovelon, C. Ravelet, E. Peyrin. Anal. Chem., 90 (2018) 4236-4248S. Perrier, V. Guieu, B. Cheovelon, C. Ravelet, E. Peyrin. Anal. Chem., 90 (2018) 4236-4248Y. Yu, Y. Liu, S. J. Zhen, C. Z. Huang. Chem. Commun., 49 (2013) 1942-1944Y. Yu, Y. Liu, S. J. Zhen, C. Z. Huang. Chem. Commun., 49 (2013) 1942-1944X. Xiao, Y. F. Li, C. Z. Huang, S. J. Zhen. Chem. Commun., 51 (2015) 16080-16083X. Xiao, Y. F. Li, C. Z. Huang, S. J. Zhen. Chem. Commun., 51 (2015) 16080-16083S. J. Zhen, Y. Yu, С. М. Li, C. Z. Huang. Analyst, 140 (2015) 353-357S. J. Zhen, Y. Yu, С. М. Li, C. Z. Huang. Analyst, 140 (2015) 353-357

The authors declare that there are no conflicts of interest present.