Влияние заряженной плазмонной наночастицы на кросс-аннигиляционную замедленную флуоресценцию триплетных центров в проницаемой для молекул O2 макроцепной оболочке
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Грант на проведение крупных научных проектов по приоритетным направлениям научно-технологического развития, 075-15-2024-550
Кучеренко М.Г.
1, Русинов А.П.
1, Кручинин Н.Ю.
11Оренбургский государственный университет имени В.А. Бондаренко, Оренбург, Россия
Email: clibph@yandex.ru, sano232@mail.ru, kruchinin_56@mail.ru
Поступила в редакцию: 5 марта 2026 г.
В окончательной редакции: 2 апреля 2026 г.
Принята к печати: 6 апреля 2026 г.
Выставление онлайн: 27 июля 2026 г.
Рассмотрен процесс кросс-аннигиляции триплетных (Т) центров с синглетными 1Δg(O2) возбуждениями молекул кислорода в композитной наносистеме, состоящей из заряженной сферической плазмонной наночастицы и адсорбированной на ее поверхности полимерной цепи. Произведена оценка степени влияния заряда наночастицы на радиально-неоднородное распределение фрагментов полиамфолитной, либо полиэлектролитной цепи и, как следствие, реагентов фотореакции Т+1Δg(O2). Предложена математическая модель кинетики триплет-синглетной кросс-аннигиляции, учитывающая радиально-неоднородное распределение реагентов. В модели учтено влияние плазмонных мод наночастицы на процессы излучательной и безызлучательной дезактивации электронно-возбужденных состояний молекул красителя, а также ее заряда на перестройку конформационной структуры периферийного макроцепного слоя и кинетику кросс-аннигиляционной замедленной флуоресценции. Ключевые слова: полимерная цепь, конформационная структура, адсорбция, плазмонная наночастица, кросс-аннигиляция, синглетный кислород, замедленная флуоресценция, молекулярная динамика.
- S. Dominguez-Medina, S. McDonough, P. Swanglap, C.F. Landes, S. Link. Langmuir, 28 (24), 9131 (2012). DOI: 10.1021/la3005213
- Z.F. Pu, J. Peng, Q.L. Wen, Y. Li. Dyes and Pigments, 193, 109533 (2021). DOI: 10.1016/j.dyepig.2021.109533
- C.R. Lillo, M.N. Calienni, B.R. Aiello, M.J. Prieto. Mat. Sci. and Eng.: C, 112 (61), 110891 (2020). DOI: 10.1016/j.msec.2020.110891
- A. Ravindran, A. Singh, A.M. Raichur. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 76 (1), 32 (2014). DOI: 10.1016/j.colsurfb.2009.10.005
- Ya.I. Mel'nikova, O.S. Kulakovich, A.A. Ramanenka, S.A. Maskevich. J. Belarusian State Univ.: Biology, 3 (72), (2020). DOI: 10.33581/2521-1722-2020-3-72-80
- V. Dave, K. Tak, A. Sohgaura, A. Gupta, V. Sadhu, K.R. Reddy. J. Microbiol. Methods, 160 (5), 130 (2019). DOI: 10.1016/j.mimet.2019.03.017
- G. Sanit\`a, B. Carrese, A. Lamberti. Frontiers in Molecular Biosciences, 7 (11), 587012 (2020). DOI: 10.3389/fmolb.2020.587012
- D. Idris, S. Roy, A. Pandit, S. Alghamdi, S. Almehmadi, M. Alsaiari, A. Abdulaziz, O. Alsharif, A. Khandaker, M. Faruque, M. Rashed. e-Polymers, 23, 20230049 (2023). DOI: 10.1515/epoly-2023-0049
- V. Thomas, M.M. Yallapu, B. Sreedhar, S.K. Bajpai. J. Biomater. Sci. Polym. Ed., 20 (14), 2129 (2009). DOI: 10.1163/156856209X410102
- B. Begines, T. Ortiz, M. Perez-Aranda Redondo, G. Martnez, M. Merinero de Los Santos, F. Arias, A. Alcudia. Nanomaterials, 10, 1403 (2020). DOI: 10.3390/nano10071403
- N. Kumar, D. Desagani, G. Chandran, N.N. Ghosh, G. Karthikeyan, S. Waigaonkar, A. Ganguly. Artificial Cells, Nanomedicine and Biotechnology, 46 (3), 637 (2018). DOI: 10.1080/21691401.2017.1337021
- S.B. Marpu, E.N. Benton. Int. J. Mol. Sci., 19 (6), 1795 (2018). DOI: 10.3390/ijms19061795
- К.В. Апрятина, Е.И. Мурач, С.В. Амарантов, Е.И. Ерлыкина. Прикладная биохимия и микробиология, 58 (2), 140 (2022). DOI: 10.31857/S0555109922020027
- Е.В. Попова, В.Е. Тихомирова, О.В. Безнос, Ю.В. Григорьев. Вестн. Московского ун-та. Сер. 2: Хим., 64 (2), 141 (2023). DOI: 10.55959/MSU0579-9384-2-2023-64-2-141-151
- O. Felt, P. Furrer, J.M. Mayer, B. Plazonnet, P. Buri, R. Gurny. Int. J. Pharmaceutics, 180 (2), 185 (1999). DOI: 10.1016/S0378-5173(99)00003-4
- С.В. Шилова, Г.М. Миргалеев, Д.О. Сагдеев, Ю.Г. Галяметдинов. Коллоидный журнал, 87 (5), 575 (2025). DOI: 10.7868/S3034543X25050077
- S.F. Haddawi, A.R. Sadrolhosseini, R.A. Ejbarah, S.M. Hamidi, М. Kazemzad. Plasmonics, 20, 7183 (2025). DOI: 10.1007/s11468-024-02724-4
- М.Г. Кучеренко, А.П. Русинов. Унив-ский компл. как регион. центр обр., науки и культ.: материалы Всерос. науч.-метод. конф., Оренбург, 1091 (2015)
- D. Guzatov, S. Vaschenko, V. Stankevich, A. Lunevich, Yu. Glukhov, S. Gaponenko. J. Phys. Chem. C, 116, 10723 (2012). DOI: 10.1021/jp301598w
- C. Rohner, I. Tavernaro, Li. Chen, Sch. Klar, S. Schlecht. Phys. Chem. Chem. Phys., 17 (8), 5932 (2014). DOI: 10.1039/c4cp02347a
- Z. Hashemi, T. Hashemi, A. Samadi, E. Rahimpour. BioImpacts, 15, 31387 (2025). DOI: 10.34172/bi.31387
- N.Y. Kruchinin, M.G. Kucherenko, P.P. Neyasov. High Energy Chem., 57, 459, (2023). DOI: 10.1134/S0018143923060073
- Н.Ю. Кручинин, М.Г. Кучеренко. Химия высоких энергий. 58 (6), 436 (2024). DOI: 10.1134/
- М.Г. Кучеренко, А.П. Русинов, Н.Ю. Кручинин. Опт. и спектр., 132 (5), 566 (2024). DOI: 10.61011/OS.2024.05.58465.6310-24
- М.Г. Кучеренко, Н.Ю. Кручинин. Матер. Межд. Конфер. " Хаос и структуры в нелинейных системах. Теория и эксперимент". Караганда: КарГУ, 133 (2019)
- M.G. Kucherenko, S.A. Penkov. J. Photochem. \& Photobiol., A: Chemistry, 437, 114440 (2023). DOI: 10.1016/j.jphotochem.2022.114440
- M.G. Kucherenko, S.V. Izmodenova, N.Yu. Kruchinin, T.M. Chmereva. High Energy Chemistry, 43 (7), 592 (2009). DOI: 10.1134/S0018143909070169
- М.Г. Кучеренко, С.В. Измоденова, Т.М. Чмерева, Н.Ю. Кручинин, Н.С. Подрезова. Вестник ОГУ, 158 (9), 100 (2013)
- М.Г. Кучеренко. Кинетика нелинейных фотопроцессов в конденсированных молекулярных системах (ОГУ, Оренбург, 1997), 386 с
- J.C. Phillips, R. Braun, W. Wang, J. Gumbart, E. Tajkhorshid, E.Villa, C. Chipot, R.D. Skeel, L. Kale, K. Schulten. J. Comput. Chem., 26, 1781 (2005). DOI: 10.1002/jcc.20289
- P. Sorlier, A. Denuzi\`ere, C. Viton, A. Domard. Biomacromolecules, 2 (3), 765 (2001). DOI: 10.1021/bm015531
- K. Vanommeslaeghe, E. Hatcher, C. Acharya, S. Kundu, S. Zhong, J. Shim, E. Darian, O. Guvench P. Lopes., I. Vorobyov, A.D. MacKerell Jr. J. Comput. Chem., 31, 671 (2010). DOI: 10.1002/jcc.21367
- K. Vanommeslaeghe, A.D. Jr. MacKerell. Biochim. Biophys. Acta, 1850 (5), 861 (2015). DOI: 10.1016/j.bbagen.2014.08.004
- W. Yu, X. He, K. Vanommeslaeghe, A.D. MacKerell Jr. J. Comput. Chem., 33, 2451 (2012). DOI: 10.1002/jcc.23067
- M. Hudek, K. Kubiak-Ossowska, K. Johnston, V.A. Ferro, P.A. Mulheran. ACS Omega, 8 (3), 3470 (2023). DOI: 10.1021/acsomega.2c07495
- H. Heinz, R.A. Vaia, B.L. Farmer, R.R. Naik. J. Phys. Chem. C, 112, 17281 (2008). DOI: 10.1021/jp801931d
- T. Darden, D. York, L. Pedersen. J. Chem. Phys., 98, 10089 (1993). DOI: 10.1063/1.464397
- A.D. Jr. MacKerell, D. Bashford, M. Bellott, R.L. Jr. Dunbrack, J.D. Evanseck, M.J. Field, S. Fischer, J. Gao, H. Guo, S. Ha, D. Joseph-McCarthy, L. Kuchnir, K. Kuczera. J. Phys. Chem. B, 102, 3586 (1998). DOI: 10.1021/jp973084f
- J. Huang, S. Rauscher, G. Nawrocki, T. Ran, M. Feig, B.L. de Groot, H. Grubmller, A.D. Jr. MacKerell. Nature Methods, 14, 71 (2016). DOI: 10.1038/nmeth.4067
- M. Shankla, A. Aksimentiev. Nature Commun., 5, 5171 (2014). DOI: 10.1038/ncomms6171
- P. Chen, Z. Zhang, N. Gu, M. Ji. Molecular Simulation, 44, 85 (2018). DOI: 10.1080/08927022.2017.1342118
- Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теоретическая физика, т. IV. Квантовая электродинамика (Наука, М., 1989), 720 с
- М.Г. Кучеренко. Вестник ОГУ, 137 (1), 141 (2012).