Home
For authors
Submission status

Archive
Archive (English)
Current
   Volumes 93-112
   Volumes 113-122
      Volume 122
      Volume 121
      Volume 120
      Volume 119
      Volume 118
      Volume 117
      Volume 116
      Volume 115
      Volume 114
      Volume 113
Search
VOLUME 122 (2025) | ISSUE 3 | PAGE 184
Микроскопический механизм денатурации белков и нуклеиновых кислот бактерий P. aeruginosa при резонансном поглощении фемтосекундных лазерных импульсов с длиной волны 6 мкм
Abstract
Образцы плактона бактерий P. aerugionosa на ИК-прозрачной кремниевой подложке впервые исследованы методом спектроскопии динамического пропускания в отношении фемтосекундных лазерных импульсов с длиной волны 6 мкм и варьируемой пиковой интенсивностью в диапазоне 3-5•102 ГВт/см2 - с превышением порога {\approx} 3\cdot10^2 ГВт/см2 для неразрушающей инактивации данных бактерий. С ростом интенсивности лазерного излучения поочередно наблюдаются выгорание полосы резонансного гармонического поглощения C=O-связи амидной группы белков и нуклеиновых кислот бактерий (волновое число - 1650 см-1), "синий" сдвиг полосы на \approx 200 см-1, и последующий "красный" ангармонический сдвиг этой полосы на величину до 350-400 см-1. Квантово-механический анализ колебаний близких по структуре молекул в рамках колебательной теории возмущений 2-го порядка показал, что положение полосы C=O-связи при "синем" сдвиге отвечает колебаниям в отсутствие водородных связей, а ее значительный "красный" сдвиг вызван ангармонизмом, который для первого колебательного кванта достигает 30 см-1. На основании этих данных предложен молекулярный механизм сверхбыстрого разрушения вторичной структуры белков и нуклеиновых кислот бактерий P. aerugionosa под действием фемтосекундных лазерных импульсов с длиной волны 6 мкм через мгновенный разрыв водородной связи на C=O моде при поглощении первого ИК-фотона и перманентную фиксацию разрыва через высокоуровневое колебательное возбуждение при пороговой интенсивности излучения.