Микроскопический механизм денатурации белков и нуклеиновых кислот бактерий P. aeruginosa при резонансном поглощении фемтосекундных лазерных импульсов с длиной волны 6 мкмстатьяИсследовательская статья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Аннотация:Образцы плактона бактерий P. aerugionosa на ИК-прозрачной кремниевой подложке впервые ис-следованы методом спектроскопии динамического пропускания в отношении фемтосекундных лазерныхимпульсов с длиной волны 6 мкм и варьируемой пиковой интенсивностью в диапазоне 3 5 102 ГВт/см2– с превышением порога 3 102 ГВт/см2 для неразрушающей инактивации данных бактерий. С ростоминтенсивности лазерного излучения поочередно наблюдаются выгорание полосы резонансного гармо-нического поглощения C=O-связи амидной группы белков и нуклеиновых кислот бактерий (волновоечисло – 1650 см−1), “синий” сдвиг полосы на 200 см−1, и последующий “красный” ангармоническийсдвиг этой полосы на величину до 350-400 см−1. Квантово-механический анализ колебаний близких поструктуре молекул в рамках колебательной теории возмущений 2-го порядка показал, что положениеполосы C=O-связи при “синем” сдвиге отвечает колебаниям в отсутствие водородных связей, а ее значи-тельный “красный” сдвиг вызван ангармонизмом, который для первого колебательного кванта достигает30 см−1. На основании этих данных предложен молекулярный механизм сверхбыстрого разрушения вто-ричной структуры белков и нуклеиновых кислот бактерий P. aerugionosa под действием фемтосекундныхлазерных импульсов с длиной волны 6 мкм через мгновенный разрыв водородной связи на C=O модепри поглощении первого ИК-фотона и перманентную фиксацию разрыва через высокоуровневое коле-бательное возбуждение при пороговой интенсивности излучения.