Впервые измерен эффективный заряд отдельной молекулы

Химикам и физикам из Цюрихского университета впервые удалось измерить эффективный заряд отдельной молекулы в растворе. С подробностями работы можно ознакомиться в статье в Journal of Chemical Physics.

Электрический заряд – одна из важнейших характеристик молекулы, от него зависит взаимодействие между молекулами, в том числе органическими, например, белками. Многие заболевания сопровождаются изменениями в электрическом заряде белков. Однако измерить его довольно сложно.

Авторы работы воспользовались явлением потенциальной ямы – ограниченной области пространства, в которой потенциальная энергия частицы ниже, чем вне ее. Так как молекулы жидкости постоянно сталкиваются друг с другом, некоторые их движения будут помогать частице «выпрыгнуть» из «ямы». Чем выше заряд частицы, тем «глубже» будет потенциальная яма и тем больше в среднем потребуется времени, чтобы ее покинуть.

Молекулы, попадающие в потенциальные ямы в экспериментах ученых, окрашивались флуоресцентной краской, благодаря чему за ними можно было наблюдать с помощью оптического микроскопа. Авторы работы рассчитывают, что предложенный ими метод поможет при диагностике заболеваний, связанных с изменениями в поведении белков, например, рака и болезни Альцгеймера.