Теория внутримолекулярной сегрегации в полимерных системах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.06, доктор наук Полоцкий Алексей Александрович

• Полоцкий Алексей Александрович
• доктор наук
• 2016

Оглавление диссертации доктор наук Полоцкий Алексей Александрович

1.6 Обсуждение результатов

1.6.1 Статистико-механическая аналогия

1.6.2 Кривые деформации и характеристики перехода в двух ансамблях

1.6.3 Диаграммы состояния

1.7 Заключительные замечания

ГЛАВА 2. ЗВЕЗДООБРАЗНЫЕ И ГРЕБНЕОБРАЗНЫЕ СОПОЛИМЕРЫ СО СТРУКТУРОЙ "ЯДРО-КОРОНА"

2.1 Амфифильная звезда (ЛБ)Р из диблок-сополимерных лучей

2.1.1 Модель амфифильной звезды (ЛБ)Р

2.1.2 Полиэлектролитная корона

2.1.3 Ядро унимолекулярной мицеллы

2.1.4 Конформационный переход в амфифильной звезде (ЛБ)Р

2.1.5 Моделирование амфифильной звезды (ЛБ)Р методом самосогласованного поля

2.2 Коллапс молекулярной щётки с боковыми цепями из гомополимера

2.2.1 Обзор скейлинговой теории

2.2.2 Анализ продольной структуры молекулярной щётки методом самосогласованного поля

2.3 Структура амфифильной молекулярной щётки типа "ядро-корона"

2.3.1 Обзор скейлинговой теории

2.3.2 Анализ продольной структуры молекулярной щётки методом самосогласованного поля

2.3.3 Сравнение с результатами моделирования методом Монте-Карло и экспериментальными данными

2.4 Заключительные замечания

ГЛАВА 3. ДЕНДРОННЫЕ ЩЁТКИ

3.1 Модель дендронной щётки

3.2 Аналитическая среднеполевая теория плоских дендронных щёток

3.3 Щётки из привитых звёзд (дендронов первой генерации)

3.3.1 Модель щётки из привитых звёзд

3.3.2 Профили плотности, распределения точек ветвления и концевых групп

3.3.3 Условные распределения концевых групп и универсальность в популяции слабо растянутых звёзд

3.3.4 Аналитическая теория самосогласованного поля щёток из звёзд

3.3.5 Корреляции точек ветвления и концов свободных лучей в щётке из звёзд

3.3.6 Степень заворотов лучей к поверхности прививки

3.3.7 Универсальность структуры внешнего слоя щётки из звёзд

3.4 Аналитические теории щёток из звёзд, учитывающие её

двухпопуляционную структуру

3.4.1 Упрощённая аналитическая теория щёток из звёзд на основе двухступенчатого профиля плотности

3.4.2 Приближенная аналитическая теория самосогласованного поля для щёток из звёзд с непрерывным профилем плотности192

3.5 Мультипопуляционная структура дендронных щёток

3.6 Смешанные щётки из звёзд и линейных цепей

3.6.1 Модель смешанной щётки из звёзд и линейных цепей

3.6.2 Выбор параметров системы

3.6.3 Смешанная щётка из трёхлучевых звёзд (р = 3) и коротких цепей: М = Я

3.6.4 Смешанная щётка из трёхлучевых звёзд (р = 3) и длинных цепей: М = 3п = 1.5 Я

3.6.5 Две популяции звёзд в смешанной щётке

3.6.6 Смешанная щётка из многолучевых (р = 6) звёзд и длинных (М = 3Я) цепей

3.6.7 Влияние качества растворителя на переключение в смешанной щётке

3.6.8 Свободная энергия смешанной щётки и выгодность смешения219 3.7 Заключительные замечания

ГЛАВА 4. ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УПОРЯДОЧЕНИЕ В ПОЛИМЕРНЫХ ЩЁТКАХ, ОБРАЗОВАННЫХ ЦЕПЯМИ С ЖЁСТКИМИ СЕГМЕНТАМИ

4.1 Модель полимерной щётки

4.1.1 Свободная щётка

4.1.2 Нормальная деформация щётки: ансамбль постоянной силы

4.1.3 Нормальная деформация щётки: ансамбль постоянного растяжения

4.1.4 Деформация щётки латеральной силой

4.1.5 Жидкокристаллический переход в свободной и деформированной щётке: общее описание

4.2 Жидкокристаллический переход в свободной щётке

4.2.1 Равновесные характеристики щётки

4.2.2 Характеристики фаз в точке перехода

4.2.3 Критические характеристики щётки

4.2.4 Планарный ЖК порядок в щётке

4.2.5 Полимерная щётка и полимерный раствор

4.3 Жидкокристаллический переход при нормальной деформации щётки253

4.3.1 Равновесные характеристики щётки

4.3.2 Точка перехода

4.3.3 Эквивалентность ансамблей постоянной силы и постоянного растяжения

4.4 Жидкокристаллический переход при латеральной деформации щётки260 4.4.1 Равновесные характеристики щётки

4.4.2 Точка перехода

4.5 Заключительные замечания

ВЫВОДЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

П1. Определение д и 7 с помощью метода самосогласованного поля

ЛИТЕРАТУРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теория внутримолекулярной сегрегации в полимерных системах»

ВВЕДЕНИЕ

Современные способы направленного синтеза полимеров многокомпонентной линейной структуры и сложной архитектуры открыли широкие возможности регулирования не только строения макромолекул, но также и природы, количества и характера распределения в них функциональных групп, полярных и неполярных, гидрофобных и гидрофильных фрагментов. За последние десятилетия синтезированы полимеры различного строения (звездообразные, гребнеобразные, разветвленные и сверхразветвленные, полимерные щётки, дендримеры и дендриграфт-сополимеры и др.). Специфика строения и пространственной организации таких макромолекул заключает в себе целый ряд возможностей, позволяющих контролировать плотность функциональных групп в определенной зоне полимерной цепи, микроструктуру цепей, усиливать селективные свойства и повышать стабильность сополимера. Такие полимеры находят практическое применение в различных областях науки и техники (в электронике и оптоэлектронике, для получения мембран, биочипов и биосенсоров, для иммобилизации комплексных соединений, катализаторов, ферментов, генов или лекарственных веществ, в качестве нанорезервуаров, нанореакторов, темплатов и др.). Благодаря контролируемым размерам, топологии, структуре и химической функциональности на наноразмерных масштабах, а также способности к самоорганизации в растворителях различной полярности, эти полимеры представляют также особый интерес как полифункциональные материалы и как объекты фундаментальных исследований.

В условиях всё более возрастающей архитектурной и композиционной сложности синтезируемых макромолекул важную роль играют теоретические исследования их конформационных и физических свойств. Теория даёт возможность не только объяснить наблюдаемые свойства, подчас неожиданные и нетривиальные, но и спрогнозировать, предсказать поведение систем сложной архитектуры. Тем самым выводы теоретических исследований позволяют

значительно сузить область научного поиска при разработке материалов и систем с заданными свойствами, благодаря чему сокращаются материальные и временные затраты на решение поставленных научных и технологических задач. Современные методы теории позволяют проводить исследования на различных пространственных и временных масштабах с разной степенью детализации - от предсказаний общих степенных зависимостей основных характеристик в рамках скейлингового подхода до получения детальной информации о положении и движении всех входящих в систему атомов при атомистическом моделировании методом молекулярной динамики.

Одним из замечательных свойств макромолекул сложной архитектуры и состава является их способность к внутримолекулярной сегрегации. Сегрегация, под которой понимают пространственное разделение компонентов или частей полимерных систем — явление чрезвычайно распространённое, присущее системам различных размеров и масштабов, от полимерных расплавов и надмолекулярных образований в растворах до одиночных макромолекул. В макроскопических системах, состоящих из большого числа макромолекул может происходить как макрофазовое [1-3], так и микрофазовое [3-5] разделение. Главной движущей силой сегрегации в этих классических примерах является плохая совместимость между компонентами смеси (в случае макрофазового разделения) или блоками (в случае микрофазового), имеющими разную химическую природу.

Внутримолекулярная сегрегация может происходить и на уровне

V-* V-/ ТЛ

отдельных линейных цепей гомополимеров. В соответствии с теоретическими представлениями при механической десорбции цепи, адсорбированной на поверхности, и удалении её свободного конца от поверхности макромолекула принимает конформацию, в которой сосуществуют адсорбированная и "растянутая" фазы [6-12]. При закреплении конца цепи вблизи межфазной границы двух несмешивающихся жидкостей [13, 14], при сдавливании цепи под поршнем [14-16] или помещении цепи в полимерную щётку из

более коротких цепей [17-20] линейная макромолекула может принимать конформацию типа "цветка" с растянутой ("стебель") и клубкообразной ("голова") частью. Подобные внутримолекулярные микрофазно-разделённые состояния в одиночных линейных макромолекулах являются характерными для фазовых переходов 1 рода, которые в силу малой размерности систем и их полимерной специфики - связанности мономерных звеньев в цепь ("линейной памяти") - имеют отличия от канонических фазовых переходов в макроскопических системах (типа перехода "газ - жидкость") [21,22].

Макромолекулы сложной архитектуры, такие как звёзды и гребнеобразные полимеры могут быть отнесены к полимерным щёткам, под которыми [2326] понимаются монослои полимерных цепей, привитых одним концом к непроницаемой поверхности. Так, полимерная звезда представляет собой предельный случай выпуклой сферической щётки с малым радиусом поверхности прививки, а гребнеобразный полимер с плотно привитыми длинными боковыми цепями имеют своим аналогом цилиндрическую щётку (поэтому такие макромолекулы называют "молекулярными щётками"). Изучение структуры и свойств щёток, привитых к плоской поверхности (поверхности с бесконечным радиусом кривизны) позволяет впоследствии обобщать полученные результаты на щётки, привитые к искривлённым поверхностям, и макромолекулы сложной архитектуры.

Явления сегрегации в полимерных щётках чрезвычайно разнообразны, в то же время у них имеется своя специфика, связанная с плотной прививкой (то есть иммобилизацией и сильным перекрыванием) макромолекул. Так, в полимерных щётках, образованных цепями с мезогенными звеньями [27], в полиэлектролитных щётках [28] или в незаряженных щётках из амфифильного полимера, находящихся в смеси двух растворителей [29], может возникать микрофазно-разделённое состояние [30,31], при котором в щётке формируются два слоя из привитых цепей - плотный приповерхностный слой и набухший внешний слой. Эти два слоя отличаются не только плотностью, но и своей

упорядоченностью, степенью ионизации или составом смешанного растворителя в зависимости от типа рассматриваемой системы.

т-ч •• VJ VJ

В полимерных щетках встречается и другой тип сегрегации, не связанный с формированием в ней фаз различной плотности. В бидисперсных смешанных щетках, содержащих цепи различной длины, имеет место сегрегация концов коротких и длинных цепей, когда концы длинных цепей никогда не проникают в ту область вблизи поверхности прививки, где располагаются концы коротких цепей [32-34]. Важно отметить, что похожая сегрегация концов происходит и при микрофазовом расслоении в монодисперсных щетках: часть цепей принадлежит исключительно приповерхностной плотной фазе, тогда как остальные цепи — проходные и формируют периферийную набухшую фазу [25,30]. Распределение свободных концов цепей имеет при этом бимодальный характер. Еще один тип сегрегации в полимерных щетках встречается при коллапсе редко привитой щетки в плохим растворителе, когда образуются "осьминогоподобные" мицеллы, вследствие чего щетка становится латерально (lateralis - боковой) неоднородной, и в данном случае речь идет уже о латеральной сегрегации [35,36].

Внутримолекулярная сегрегация в полимерных системах может быть вызвана рядом причин. В первую очередь - это неоднородность состава, означающая не только невыгодность контактов мономерных звеньев разной химической природы, но и возможное различие компонентов по жесткости, а также простое различие молекулярных масс, как в бидисперсных щетках. В системах, однородных по химическому составу, за сегрегацию "ответственны" другие факторы. Так, микрофазовая сегрегация в полимерных щетках является следствием конкуренции разнонаправленных взаимодействий в системе. Например, в термотропной ЖК щетке, находящейся в растворителе, конкурируют анизотропное притяжение звеньев и их же изотропное эффективное отталкивание в условиях хорошего растворителя. При коллапсе полиэлектролитной щетки конкурируют притяжение между звеньями и энтропия удерживаемых щеткой противоионов, которая, наоборот, вызывает набухание

щётки. Еще одной причиной, вызывающей сегрегацию, может быть внешнее воздействие на систему, как в случае с механической десорбцией полимерной цепи или со "сжатием" цепи в трубке или под поршнем.

Развитие подходов к синтезу полимеров приводит к тому, что количество вновь синтезированных полимерных объектов сложного строения, перспективных для практического использования, неуклонно растет. В связи с этим возрастает и необходимость исследования их молекулярной структуры, а также явлений самоорганизации, ответственных за проявление комплекса функциональных свойств. Новое перспективное направление в науке о полимерах связано с созданием и изучением дендронных щёток и дендронизованных полимеров (молекулярных щёток с привитыми дендритными боковыми цепями). Для понимания особенности внутренней организации таких щёток, образованных макромолекулами сложной разветвлённой архитектуры, необходимо развитие теоретических представлений об их структуре. Несомненный интерес представляют и исследование смешанных щёток из линейных и разветвлённых цепей. Как уже отмечалось, смешение в щётке макромолекул двух типов фактически предопределяет их сегрегацию, однако случай, когда один из компонентов имеет разветвлённую топологию до настоящего времени не рассматривался. Не полностью решёнными остаются многие вопросы, касающиеся внутримолекулярной сегрегации даже в простейших случаях макромолекул линейных гомолимеров. Так, для задачи о механическом разворачивании гомополимерной глобулы отсутствует общая количественная теория для двух способов разворачивания глобулы (двух термодинамических ансамблей), а моделирование проводилось, как правило, в ограниченных (и довольно узких) интервалах значений параметров (качества растворителя и степени полимеризации макромолекулы, формирующей глобулу). Для амфифильных звездообразных полимеров типа "ядро-корона" не развита теория конформационных переходов, описывающая разворачивание коллапсированного ядра в унимолекулярной мицелле.

Важным вопросом, представляющим значительный научный интерес, является детальное исследование латеральной сегрегации в молекулярной щётке типа "ядро-корона" при коллапсе ядра в плохом растворителе. Также следует принять во внимание, что имеющиеся данные по исследованиям жидкокристаллического перехода в полимерных щётках относятся лишь к термотропным системам. При этом изучение особенностей аналогичного перехода в щётках, способных к лиотропному упорядочению в системах, до настоящего времени не проведено.

Принимая во внимание обозначенный круг нерешённых проблем, актуальность настоящей работы связана с необходимостью развития углубленных научных представлений о явлениях внутримолекулярной сегрегации как в макромолекулах линейного строения, так и в полимерах сложной архитектуры, и построении общих теоретических подходов к исследованию внутренней структуры макромолекул в изменяющихся условиях.

Цель настоящей работы состояла в разработке теоретических основ для объяснения механизмов сегрегации в наномасштабных полимерных системах, включающих как одиночные линейные макромолекулы, так и полимерные системы сложной архитектуры (звездообразные с лучами из амфифильных диблок-сополимеров и полимерные щётки, образованные привитыми к основной цепи как линейными, так и разветвлёнными макромолекулами).

В диссертационной работе поставлен и решен ряд задач, связанных с различными проявлениями внутримолекулярной наномасштабной сегрегации в полимерных системах:

• Построение общей теории механического разворачивания гомополимерной глобулы, коллапсированной в условиях плохого растворителя, в сопряжённых термодинамических ансамблях. Анализ изменений конформации глобулы при растяжении.

• Создание теории конформационных переходов в амфифильной звезде типа "ядро-корона" с коллапсированным гидрофобным ядром и гидрофильной короной из сильного полиэлектролитного блока.

• Анализ структуры молекулярных щёток с боковыми цепями из гомополимеров и амфифильных диблок-сополимеров в условиях коллапса блоков, образующих "ядро".

• Разработка основ теории плоских полимерных щёток, образованных привитыми регулярно разветвлёнными макромолекулами (дендронами), и смешанных щёток из регулярно разветвлённых и линейных макромолекул.

• Построение теории лиотропного жидкокристаллического упорядочения в плоских полимерных щётках, образованных привитыми цепями из свободно-сочленённых жёстких (анизотропных) сегментов при их коллапсе и деформации нормальной и латеральной силой.

Методы исследования. В качестве методов теоретического анализа в работе использовались два основных подхода. Численные расчёты выполнялись с помощью метода самосогласованного поля Схойтенса-Флира. Второй подход включал в себя разработку аналитических теорий, для чего применялись уже известные среднеполевые подходы (полимерная глобула исследовалась в объёмном приближении, полимерные щётки - в рамках модели Александера-де Жена, полимерные звёзды - в рамках модели Дауда-Коттона) и их модификации, учитывающие особенности молекулярного строения исследуемых систем.

Научная новизна работы определяется тем, что в ней впервые:

• Разработана общая полуаналитическая теория равновесного механического разворачивания гомополимерной глобулы в сопряжённых термодинамических ансамблях (деформационном и силовом) и проведено исследование разворачивания глобулы в рамках численного метода самосогласованного поля Схойтенса-Флира.

• Построена теория конформационных переходов в звезде, лучами которой являются линейные цепи амфифильных диблок-сополимеров АВ. Определены факторы, обеспечивающие разворачивание коллапсированного глобулярного ядра сферической унимолекулярной мицеллы.

• Исследован коллапс молекулярной щётки типа "ядро-корона" с привитыми боковыми цепями из диблок-сополимера, содержащими гидрофобный блок у центра звезды и внешний гидрофильный блок, в условиях ухудшения качества растворителя. Показано, что коллапс такой молекулярной щётки сопровождается формированием структуры "ожерелья". Сформулированы положения, которые согласуются с имеющимися данными экспериментов и компьютерного моделирования методом Монте-Карло.

• Развиты теоретические представления о структуре плоских полимерных щёток из регулярно разветвлённых дендритных макромолекул и предсказана их "слоистая" структура, обусловленная разделением дендронов на несколько "популяций", различающихся по степени растяжения.

• Разработан подход к исследованию структуры и термодинамики смешанных щёток, образованных привитыми звездообразными и линейными макромолекулами.

• Построена теория жидкокристаллического упорядочения в свободных и деформируемых плоских полимерных щётках, образованных привитыми цепями со свободно-сочленёнными жёсткими сегментами.

Практическая значимость работы. Результаты работы могут быть использованы для интерпретации результатов экспериментов и выработки практических рекомендаций при создании систем направленной доставки лекарств, изготовлении нанопроволок с постоянной площадью поперечного сечения, создании привитых полимерных монослоёв с улучшенными барьерными свойствами и высокой плотностью концевых функциональных

групп, разработке "умных" поверхностей, "молекулярных переключателей" на основе линейной макромолекулы, внедрённой в полимерную щётку, и ориентированных привитых полимерных монослоёв. Предложенная методика "перевода" кривых растяжения глобулы из деформационного в силовой ансамбль может применяться для расчёта кривых растяжения макромолекул в режиме приложенной силы без проведения соответствующих экспериментов, используя данные по их растяжению в режиме заданной деформации.

Положения, выносимые на защиту:

• Механическое разворачивание гомополимерной глобулы в режиме приложенной деформации сопровождается микрофазовым разделением на глобулярную и растянутую микрофазы, сосуществующие в равновесии. Растяжение микрофазно-разделённой глобулы приводит к монотонному уменьшению возвращающей силы и к её резкому падению при распаде глобулярной микрофазы.

• Разворачивание гидрофобного ядра унимолекулярной мицеллы звездообразного полимера типа "ядро-корона" осуществляется как фазовый переход первого рода и сопровождается микрофазовым расслоением в ядре.

• Коллапс молекулярных щёток при ухудшении качества растворителя для внутреннего блока боковой цепи или боковой цепи как целого, приводит к нестабильности однородной цилиндрической структуры и, как следствие, латеральной сегрегации боковых цепей с образованием структуры "ожерелья".

• В плоских дендронных щётках при высокой плотности прививки происходит разделение дендронов на несколько (две и более) "популяций", различающихся по степени растяжения, благодаря чему щётка приобретает слоистую структуру.

• Сочетание звездообразных и линейных макромолекул в плоской щётке является термодинамически выгодным. Конформации привитых звёзд и линейных цепей в щётке определяется соотношением их молекулярных масс и длин "максимального пути", соединяющего точку прививки со свободным концом. Для смешанных щёток из привитых звездообразных и линейных макромолекул характерна "вертикальная" сегрегация свободных концов компонентов.

• Лиотропное жидкокристаллическое упорядочение в щётке из привитых цепей со свободно-сочленёнными жёсткими сегментами обеспечивается изменением температуры (увеличением эффективного притяжения между сегментами), сжатием или сдвигом. Порядок и характер перехода при этом определяется длиной жёсткого сегмента и плотностью прививки цепей в щётке.

Личный вклад автора состоял в постановке задач, выполнении аналитических и численных расчетов, выборе моделей, анализе полученных результатов и оформлении публикаций.

Достоверность полученных в работе результатов и выводов основана на использовании взаимодополняющих методов аналитической теории и численного моделирования, апробированных на других полимерных системах, а также на согласии предсказаний теории с экспериментом и результатами прямого компьютерного моделирования.

Апpобация pаботы. Результаты диссертационной работы были представлены в докладах на следующих международных и всероссийских конференциях: IV Международная конференция по лиотропным жидким кристаллам (Иваново, 2000); Конференция студентов и аспирантов Учебно-научного центра по химиии и физике полимеров и тонких органических плёнок (Санкт-Петербург, 2000); Итоговый семинар по физике и астрономии по результатам грантов 2000 года для молодых учёных Санкт-Петербурга

(Санкт-Петербург, 2001); Байройтский полимерный симпозиум "International Symposium on Functional and Structural Polymer Materials" (Байройт, Германия, 2001); IV, V, VI, VII и VIII Международные симпозиумы "Molecular Order and Mobility in Polymer Systems" (Санкт-Петербург, 2002, 2005, 2011, 2008, 2014); XIV Международная конференция по химической термодинамике (Санкт-Петербург, 2002); Летняя школа POLYAMPHI "Experimental and Theoretical Methods for Preparation and Study of Self-Assembling Block Copolymers" (Ходова Плана, Чехия, 2005); Европейские полимерные конгрессы (Порторож, Словения, 2007; Грац, Австрия, 2011); IV, V и VI Всероссийские Каргинские конференции (Москва, 2007, 2010, 2014); XXI Conference of the European Colloid and Interface Society "ECIS 2007" (Женева, Швейцария, 2007); Prague Meetings on Macromolecules, 48th Microsymposium "Polymer Colloids: From Design to Biomedical and Industrial Applications" (Прага, Чехия, 2008); V, VI, IX и X Санкт-Петербургские конференции молодых учёных "Современные проблемы науки о полимерах" (Санкт-Петербург, 2009, 2010, 2013, 2014); III и IV Международный семинар "Theory and Computer Simulation of Polymers: New Developments" (Москва, 2010; Галле, Германия, 2015); Всероссийская конференция "Актуальные проблемы физики полимеров и биополимеров", посвященная 100-летию со дня рождения М.В. Волькенштейна и А.А. Тагер (Москва, 2012); V Всероссийская научная конференция (с международным участием) "Физикохимия процессов переработки полимеров" (Иваново, 2013); Международный семинар "Discussion Workshop on (Bio)Macromolecular Ionic Systems" (Чески-Крумлов, Чехия, 2015); II International Workshop on Dendrimers and Hyperbranched Polymers (Фрайбург, Германия, 2015).

Работа была выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ИВС РАН по темам "Экспериментальные и теоретические исследования супермолекулярных полимерных систем" (2005-2007 гг.), "Структура и динамика наноразмерных полимерных систем. Эксперимент, теория и компьютерное моделирование" (2008-2010 гг.), "Наноразмерные полимерные структуры

в растворе и твердой фазе" (2011-2013 гг.), "Структура и динамика многокомпонентных полимерных систем: теория и эксперимент" (2014-2016 гг.), и была поддержана грантами РФФИ 99-03-33319, 05-03-33126, 08-03-00336, 1103-00969, 14-03-00372.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 23 статьи в российских и международных журналах, а также 38 тезисов докладов на российских и международных конференциях.

Стpуктуpа pаботы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, выводов и списка цитируемой литературы (235 наименований). Работа изложена на 300 страницах и содержит 111 рисунков и 1 таблицу.

ГЛАВА 1. РАСТЯЖЕНИЕ ПОЛИМЕРНОИ ГЛОБУЛЫ

Интерес к глобулярному состоянию одиночных макромолекул, коллапсированных в условиях плохого растворителя, и к конформационным переходам из набухшего в коллапсированное состояние вызван в первую очередь существующей физической аналогией между глобулами синтетических полимеров, стабилизированных эффективным притяжением между мономерными звеньями в плохом растворителе, и компактными глобулярными структурами в белках [37]. Несмотря на глубокую аналогию и тот факт, что эти объекты носят общее имя "глобула", между гомополимерными и белковыми глобулами имеется фундаментальное отличие. Глобулярный белок, представляющий собой гетерополимер, состоящий из большого числа аминокислотных остатков, обычно имеет уникальную внутримолекулярную структуру, являясь, по выражению Э. Шрёдингера, "апериодическим кристаллом" [38]. Глобула, образованная гибкой гомополимерной цепью, подобна жидкой капле, не имеющей никакой уникальной внутренней структуры. В этом случае переход клубок-глобула похож на обычный переход газ-жидкость, который происходит при уменьшении температуры (эффективном увеличении притяжения между частицами газа) [39]. Связанность взаимодействующих мономерных звеньев в цепь - так называемая "линейная память" макромолекулы [5, 40] - изменяет в определённой степени характеристики этого перехода; переход по-прежнему остаётся фазовым, но становится переходом не первого рода [39], как переход газ-жидкость, а второго рода [5, 41, 42]. Конформационные и термодинамические свойства глобулы, стабилизированной притяжением между мономерными звеньями, определяются качеством растворителя. Плотность глобулы, то есть средняя концентрация звеньев внутри неё, монотонно увеличивается с ухудшением качества растворителя от очень низкого значения ~ N-1/2 в гауссовом клубке до значения порядка единицы в плотно упакованной глобуле. Весь свободный

объём в глобуле занят молекулами растворителя. В отличие от этого в глобулах белков всё внутреннее пространство заполнено полипептидными цепями, поэтому белковая глобула практически не содержит растворителя и является

¿4 ^11

сухой .

В последнее десятилетие был достигнут значительный прогресс в развитии экспериментальных методов манипулирования одиночными макромолекулами [43-47]. Использование таких инструментов, как атомный силовой микроскоп (АСМ) [48-50], оптические пинцеты [51,52] и магнитные пинцеты (магнитные ловушки) [53] позволили исследовать механические свойства индивидуальных (био)макромолекул и их комплексов, а также механизмы работы "молекулярных моторов". Вышеупомянутые методы не только стали стандартными для современной биофизики, физики полимеров и молекулярной биологии, но и привели к рождению новой междисциплинарной области науки - молекулярной наномеханики.

Выбор подходящего экспериментального подхода для исследования механических свойств одиночных макромолекул зависит как от исследуемой

Т /• V-/ v_/ v_/

системы, так и от постановки задачи. Каждый прибор имеет свой характерный диапазон прикладываемых и измеряемых сил и растяжений и, как правило, несколько рабочих режимов. Например, в экспериментах с АСМ концы исследуемой макромолекулы связывают с концом иглы (зонда) и поверхностью подложки, которые перемещаются друг относительно друга. Основной режим работы АСМ - режим заданной скорости (velocity clamp mode), в котором расстояние между иглой АСМ и подложкой изменяется с постоянной скоростью. При этом по величине изгиба кантилевера, в котором закреплена игла, определяют силу реакции макромолекулы на приложенную деформацию. С другой стороны, используя петлю обратной связи, можно регулировать силу, прикладываемую к исследуемому объекту и таким образом проводить измерения в режиме заданной силы (force clamp mode), когда приложенная сила постоянна, или же в режиме линейно меняющейся со временем силы (force ramp mode)

[54-56]. АСМ имеет широкий эффективный диапазон измерения и приложения силы: от 10 пН до 100 пН.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Полоцкий Алексей Александрович, 2016 год

ЛИТЕРАТУРА

[1] Flory, P. J. Principles of Polymer Chemistry / P. J. Flory. — Ithaca: Cornell University Press, 1953.

[2] де Жен, П. Идеи скейлинга в физике полимеров / П. де Жен. — Москва: Мир, 1982.

[3] Bates, F. S. Polymer-Polymer Phase Behavior / F. S. Bates // Science. — 1991. — V. 251. — N. 4996. — P. 898-905.

[4] Bates, F. S. Block Copolymer Thermodynamics: Theory and Experiment / F. S. Bates, G. H. Fredrickson // Ann. Rev. Phys. Chem. — 1990. — V. 41. — N. 1. — P. 525-557.

[5] Гросберг, А. Ю. Статистическая физика макромолекул / А. Ю. Гросберг, А. Р. Хохлов. — Москва: Наука, 1989.

[6] Chatellier, X. Pull-off of a polyelectrolyte chain from an oppositely charged surface / X. Chatellier, J.-F. Joanny // Phys. Rev. E. — 1998. — Jun. — V. 57. — P. 6923-6935.

[7] Haupt, B. J. The Detachment of a Polymer Chain from a Weakly Adsorbing Surface Using an AFM Tip / B. J. Haupt, J. Ennis, Sevick E. M. // Langmuir. — 1999. — V. 15. — N. 11. — P. 3886-3892.

[8] Bhattacharya, S. Pulling an adsorbed polymer chain off a solid surface / S. Bhattacharya, A. Milchev, V. G. Rostiashvili, T. A. Vilgis // Eur. Phys. J. E. — 2009. — V. 29. — N. 3. — P. 285-297.

[9] Skvortsov, A. M. Mechanical desorption of a single chain: Unusual aspects of phase coexistence at a first-order transition / A. M. Skvortsov, L. I. Klushin, A. A. Polotsky, K. Binder // Phys. Rev. E. — 2012. — V. 85. — P. 031803.

[10] Klushin, L. I. Exactly solvable model with stable and metastable states for a polymer chain near an adsorbing surface / L. I. Klushin, A. M. Skvortsov, F. A. M. Leermakers // Phys. Rev. E. - 2002. - V. 66. - P. 036114.

[11] Chen, J. Z. Y. Coil-bridge transition and Monte Carlo simulation of a stretched polymer / J. Z. Y. Chen // Phys. Rev. E. - 2011. - Oct. - V. 84. - P. 041809.

[12] Klushin, L. I. Coil-bridge transition in a single polymer chain as an unconventional phase transition: Theory and simulation / L. I. Klushin, A. M. Skvortsov, A. A. Polotsky, H.-P. Hsu, K. Binder // J. Chem. Phys. -2014. - V. 140. - N. 20.

[13] Leermakers, F. A. M. Coil-to-Flower Transition of a Polymer Chain Pinned near a Stepwise External Potential: Finite Size Effects / F. A. M. Leermakers, J. van Male, A. M. Skvortsov // Macromolecules. - 2001. - V. 34. - N. 23. -P. 8294-8302.

[14] Skvortsov, A. M. Exactly solved polymer models with conformational escape transitions of a coil-to-flower type / A. M. Skvortsov, L. I. Klushin, F. A. M Leermakers // Europhys. Lett. - 2002. - V. 58. - N. 2. - P. 292.

[15] Klushin, L. I. Partition function, metastability, and kinetics of the escape transition for an ideal chain / L. I. Klushin, A. M. Skvortsov, F. A. M. Leermakers // Phys. Rev. E. - 2004. - V. 69. - P. 061101.

[16] Leermakers, F. A. M. Negative compressibility for a polymer chain squeezed between two pistons going through the escape transition / F. A. M. Leermakers, A. M. Skvortsov, L. I. Klushin // J. Stat. Mech.: Theor. Exp. - 2004. - V. 2004. - N. 10. - P. P10001.

[17] Skvortsov, A. M. Long and Short Chains in a Polymeric Brush: A Conformational Transition / A. M. Skvortsov, L. I. Klushin, A. A. Gorbunov // Macromolecules. - 1997. - V. 30. - N. 6. - P. 1818-1827.

[18] Skvortsov, A. M. Long Minority Chains in a Polymer Brush: A First-Order Adsorption Transition/ A. M. Skvortsov, A. A. Gorbunov, F. A. M.. Leermakers, G. J. Fleer // Macromolecules. - 1999. - V. 32. - N. 6. - P. 2004-2015.

[19] Klushin, L. I. Sharp and Fast: Sensors and Switches Based on Polymer Brushes with Adsorption-Active Minority Chains / L. I. Klushin, A. M. Skvortsov, A. A. Polotsky, S. Qi, F. Schmid // Phys. Rev. Lett. - 2014. - Aug. - V. 113. - P. 068303.

[20] Qi, S. Stimuli-Responsive Brushes with Active Minority Components: Monte Carlo Study and Analytical Theory / S. Qi, L. I. Klushin, A. M. Skvortsov, A. A. Polotsky, F. Schmid // Macromolecules. - 2015. - V. 48. - N. 11. -P. 3775-3787.

[21] Скворцов, А. М. Растяжение и сжатие макромолекулы при различных способах механического воздействия / А. М. Скворцов, Л. И. Клушин, Т. М. Бирштейн // Высокомолек. соед. А. - 2009. - V. 51. - N. 5. -P. 723-746.

[22] Klushin, L. I. Unconventional phase transitions in a constrained single polymer chain / L. I. Klushin, A. M. Skvortsov // J. Phys. A: Math. Theor. - 2011. -V. 44. - N. 47. - P. 473001.

[23] Milner, S. T. Polymer Brushes / S. T. Milner // Science. - 1991. - V. 251. -N. 4996. - P. 905-914.

[24] Halperin, A. Tethered chains in polymer microstructures / A. Halperin, M. Tirrell, T. P. Lodge // Adv. Polym. Sci. - 1992. - V. 100/1. - P. 3171.

[25] Бирштейн, Т. М. Полимерные щётки / Т. М. Бирштейн, В. М. Амосков // Высокомолек. соед. C. - 2000. - V. 42. - P. 2286-2327.

[26] Polymer Brushes: Substrates, Technologies, and Properties / Ed. by V. Mittal. -Bosa Roca: CRC Press, 2012.

[27] Amoskov, V. M. Theory of Polymer Brushes of Liquid-Crystalline Polymers / V. M. Amoskov, T. M. Birshtein, V. A. Pryamitsyn // Macromolecules. -1996. - V. 29. - N. 22. - P. 7240-7250.

[28] Pryamitsyn, V. A. Theory of the Collapse of the Polyelectrolyte Brush / V. A. Pryamitsyn, F. A. M. Leermakers, G. J. Fleer, E. B. Zhulina // Macromolecules. - 1996. - V. 29. - N. 25. - P. 8260-8270.

[29] Mercurieva, A. A. Amphiphilic Polymer Brush in a Mixture of Incompatible Liquids. Numerical Self-Consistent-Field Calculations / A. A. Mercurieva, F. A. M. Leermakers, T. M. Birshtein, Fleer G. J., E. B. Zhulina // Macromolecules. - 2000. - V. 33. - N. 3. - P. 1072-1081.

[30] Klushin, L. I. Microphase Coexistence in Brushes / L. I. Klushin, T. M. Birshtein, V. M. Amoskov // Macromolecules. - 2001. - V. 34. -N. 25. - P. 9156-9167.

[31] Birshtein, T. M. Microphase Coexistence in Polymeric Brushes / T. M. Birshtein, V. M. Amoskov, L. I. Klushin, A. A. Mercurieva, A. A. Polotsky, P. A. Iakovlev // Macromol. Symp. - 2003. - V. 191. - P. 51-58.

[32] Milner, S. T. Effects of polydispersity in the end-grafted polymer brush / S. T. Milner, T. A. Witten, M. E. Cates // Macromolecules. - 1989. - V. 22. -N. 2. - P. 853-861.

[33] Birshtein, T. M. Theory of supermolecular structures of polydisperse block copolymers: 1. Planar layers of grafted chains / T. M. Birshtein, Yu. V. Liatskaya, E. B. Zhulina // Polymer. - 1990. - V. 31. - N. 11. - P. 2185-2196.

[34] Lai, P. Y. Structure of a bidisperse polymer brush: Monte Carlo simulation and self-consistent field results / P. Y. Lai, E. B. Zhulina // Macromolecules. — 1992. — V. 25. — N. 20. — P. 5201-5207.

[35] Zhulina, E. B. Inhomogeneous Structure of Collapsed Polymer Brushes Under Deformation / E. B. Zhulina, T. M. Birshtein, V. A. Priamitsyn, L. I. Klushin // Macromolecules. — 1995. — V. 28. — N. 25. — P. 8612-8620.

[36] Jentzsch, C. Polymer brushes in explicit poor solvents studied using a new variant of the bond fluctuation model / C. Jentzsch, J.-U. Sommer // J. Chem. Phys. — 2014. — V. 141. — N. 10.

[37] Финкельштейн, А. В. Физика белка. Курс лекций / А. В. Финкельштейн, О. Б. Птицын. — Москва: Книжный дом "Университет", 2002.

[38] Шрёдингер, Э. Что такое жизнь? Физический аспект живой клетки / Э. Шрёдингер. — Москва-Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 1944.

[39] Ландау, Л. Д. Статистическая физика / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. — Москва: Наука, 1964.

[40] Лифшиц, И. M. Некоторые вопросы статистической теории биополимеров / И. M. Лифшиц // ЖЭТФ. — 1968. — V. 55. — N. 6. — P. 2408-2422.

[41] Lifshitz, I. M. Some problems of the statistical physics of polymer chains with volume interactions / I. M. Lifshitz, A. Yu. Grosberg, A. R. Khokhlov // Rev. Mod. Phys. — 1978. — V. 50. — P. 683-713.

[42] Birshtein, T. M. Coil-globule type transitions in polymers. 2. Theory of coil-globule transition in linear macromolecules / T. M. Birshtein, V. A. Pryamitsyn // Macromolecules. — 1991. — V. 24. — N. 7. — P. 1554-1560.

[43] Smith, S. B.. Overstretching B-DNA: The Elastic Response of Individual Double-Stranded and Single-Stranded DNA Molecules / S. B.. Smith, Y. Cui, C. Bustamante // Science. - 1996. - V. 271. - P. 795-799.

[44] Rief, M. Reversible Unfolding of Individual Titin Immunoglobulin Domains by AFM / M. Rief, M. Gautel, F. Oesterhelt, J. M. Fernandez, H. E. Gaub // Science. - 1997. - V. 276. - P. 1109-1112.

[45] Kellermayer, M. S. Z. Folding-Unfolding Transitions in Single Titin Molecules Characterized with Laser Tweezers / M. S. Z. Kellermayer, S. B. Smith, H. L. Granzier, C. Bustamante // Science. - 1997. - V. 276. - P. 1112-1116.

[46] Hugel, T. The Study of Molecular Interactions by AFM Force Spectroscopy / T. Hugel, M. Seitz // Macromol. Rapid. Commun. - 2001. - V. 22. - P. 9891016.

[47] Haupt, B. J. AFM evidence of Rayleigh instability in single polymer chains / B. J. Haupt, T. J. Senden, E. M. Sevick // Langmuir. - 2002. - V. 18. -P. 2174-2182.

[48] Forman, J. R. Mechanical unfolding of proteins: insights into biology, structure and folding / J. R. Forman, J. Clarke // Curr. Opin. Struct. Biol. - 2007. -V. 17. - N. 1. - P. 58 - 66.

[49] Borgia, A. Single-Molecule Studies of Protein Folding / A. Borgia, P. M. Williams, J. Clarke // Annu. Rev. Biochem. - 2008. - V. 77. - N. 1. -P. 101-125.

[50] Puchner, E. M. Force and function: probing proteins with AFM-based force spectroscopy / E. M. Puchner, H. E. Gaub // Curr. Opin. Struct. Biol. - 2009. -V. 19. - N. 5. - P. 605 -614.

[51] Williams, M. C. Force spectroscopy of single DNA and RNA molecules / M. C. Williams, I. Rouzina // Curr. Opin. Struct. Biol. - 2002. - V. 12. -N. 3.-P. 330 - 336.

[52] Moffitt, J. R. Recent Advances in Optical Tweezers / J. R. Moffitt, Y. R. Chemla, S. B. Smith, C. Bustamante // Annu. Rev. Biochem. - 2008. - V. 77. - N. 1. -P. 205-228.

[53] Meglio, A. Single DNA/protein studies with magnetic traps / A. Meglio, E. Praly, F. Ding, J.-F. Allemand, D. Bensimon, V. Croquette // Curr. Opin. Struct. Biol. - 2009. - V. 19. - N. 5. - P. 615 - 622.

[54] Samori, B. Protein Unfolding and Refolding Under Force: Methodologies for Nanomechanics / B. Samori, G. Zuccheri, P. Baschieri // ChemPhysChem. -2005. - V. 6. - N. 1. - P. 29-34.

[55] Oberhauser, A. F. Stepwise unfolding of titin under force-clamp atomic force microscopy / A. F. Oberhauser, P. K. Hansma, M. Carrion-Vazquez, J. M. Fernandez // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2001. - V. 98. - N. 2. -P. 468-472.

[56] Schlierf, M. The unfolding kinetics of ubiquitin captured with single-molecule force-clamp techniques / M. Schlierf, H. Li, J. M. Fernandez // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2004. - V. 101. - N. 19. - P. 7299-7304.

[57] Balescu, R. Equilibrium and Nonequilibrium Statistical Mechanics / R. Balescu. - Wiley-Blackwell, 1975.

[58] Hill, T. L. Thermodynamics of Small Systems / T. L. Hill // J. Chem. Phys. -1962. - V. 36. - N. 12. - P. 3182-3197.

[59] Halperin, A. On the Deformation Behavior of Collapsed Polymers / A. Halperin, E. B. Zhulina // Europhys. Lett. - 1991. - V. 15. - P. 417.

[60] Cooke, R. Stretching Polymers in Poor and Bad Solvents: Pullout Peaks and an Unraveling Transition / R. Cooke, D. R. M. Williams // Europhys. Lett. -2003. - V. 64. - P. 267-273.

[61] Craig, A. Stretching globular polymers. I. Single chains / A. Craig, E. M. Terentjev // J. Chem. Phys. - 2005. - V. 122. - P. 194901.

[62] Frisch, T. Unwinding globules under tension and polymer collapse / T. Frisch, A. Verga // Phys. Rev. E. - 2003. - V. 65. - P. 041801.

[63] Grassberger, P. Stretched polymers in a poor solvent / P. Grassberger, H.-P. Hsu // Phys. Rev. E. - 2002. - V. 65. - P. 031807.

[64] Marenduzzo, D. Stretching of a Polymer below the 9 Point / D. Marenduzzo, A. Maritan, A. Rosa, F. Seno // Phys. Rev. Lett. - 2003. - V. 90. - P. 088301.

[65] Marenduzzo, D. Stepwise unfolding of collapsed polymer / D. Marenduzzo, A. Maritan, A. Rosa, F. Seno // Eur. Phys. J. E. - 2004. - V. 15. - P. 89-93.

[66] Cieplak, M. Stretching of homopolymers and contact order / M. Cieplak, T. X. Hoang, M. O. Robbins // Phys. Rev. E. - 2004. - V. 70. - P. 011917.

[67] Yoshinaga, N. Different pathways in mechanical unfolding/folding cycle of a single semiflexible polymer / N. Yoshinaga, K. Yoshikawa, T. Ohta // Eur. Phys. J. E. - 2005. - V. 17. - N. 4. - P. 485-491.

[68] Alexander-Katz, A. Internal Friction and Nonequilibrium Unfolding of Polymeric Globules / A. Alexander-Katz, H. Wada, R. R. Netz // Phys. Rev. Lett. - 2009. - V. 103. - P. 028102.

[69] Sing, C. E. Probing structural and dynamical transitions in polymer globules by force / C. E. Sing, T. R. Einert, R. R. Netz, A. Alexander-Katz // Phys. Rev. E. - 2011. - V. 83. - P. 040801.

[70] Rosa, A. Mechanical unfolding of directed polymers in a poor solvent: Critical exponents / A. Rosa, D. Marenduzzo, A. Maritan, F. Seno // Phys. Rev. E. — 2003. — V. 67. — P. 041802.

[71] Kumar, S. Role of Conformational Entropy in Force-Induced Biopolymer Unfolding / S. Kumar, I. Jensen, J. L. Jacobsen, A. J. Guttmann // Phys. Rev. Lett. — 2007. — V. 98. — P. 128101.

[72] Guttmann, A. J. Modeling force-induced bio-polymer unfolding / A. J. Guttmann, J. L. Jacobsen, I. Jensen, S. Kumar // J. Math. Chem. — 2009. — V. 45. — N. 1. — P. 223-237.

[73] Krawczyk, J. Pulling self-interacting polymers in two dimensions / J. Krawczyk, I. Jensen, A. L. Owczarek, S. Kumar // Phys. Rev. E. — 2009. — V. 79. — P. 031912.

[74] Brak, R. A self-interacting partially directed walk subject to a force / R. Brak, P. Dyke, J. Lee, A. L. Owczarek, T. Prellberg, A. Rechnitzer, S. G. Whittington // J. Phys. A: Math. Theor. — 2009. — V. 42. — N. 8. — P. 085001.

[75] Polotsky, A. A. Mechanical unfolding of a homopolymer globule studied by self-consistent field modelling / A. A. Polotsky, M. I. Charlaganov, F. A. M. Leermakers, M. Daoud, O. Borisov, T. M. Birshtein // Macromolecules. — 2009. — V. 42. — P. 5360-5371.

[76] Polotsky, A. A. Theory of Mechanical Unfolding of Homopolymer Globule: All-or-None Transition in Force-Clamp Mode vs Phase Coexistence in Position-Clamp Mode / A. A. Polotsky, E. E. Smolyakova, T. M. Birshtein // Macromolecules. — 2011. — V. 44. — N. 20. — P. 8270-8283.

[77] Polotsky, A. A. A Quantitative Theory of Mechanical Unfolding of a Homopolymer Globule / A. A. Polotsky, M. Daoud, O. Borisov, T. M. Birshtein // Macromolecules. — 2010. — V. 43. — P. 1629-1643.

[78] Polotsky, A. A. Mechanical Unfolding of a Homopolymer Globule: Applied Force versus Applied Deformation / A. A. Polotsky, E. E. Smolyakova, O. V. Borisov, T. M. Birshtein // Macromol. Symp. - 2010. - V. 296. -P. 639-646.

[79] Scheutjens, J. M. H. M. Statistical theory of the adsorption of interacting chain molecules. 1. Partition function, segment density distribution, and adsorption isotherms / J. M. H. M. Scheutjens, G. J. Fleer // J. Phys. Chem. - 1979. -V. 83. - N. 12. - P. 1619-1635.

[80] Scheutjens, J. M. H. M. Statistical theory of the adsorption of interacting chain molecules. 2. Train, loop, and tail size distribution / J. M. H. M. Scheutjens,

G. J. Fleer // J. Phys. Chem. - 1980. - V. 84. - N. 2. - P. 178-190.

[81] Fleer, G. J. Polymers at Interfaces / G. J. Fleer, M. A. Cohen Stuart, J. M.

H. M. Scheutjens, T. Cosgrove, B. Vincent. - London: Chapman and Hall, 1993.

[82] Hlady, V. Effect of polydispersity on the adsorption of dextran on silver iodide / V. Hlady, J. Lyklema, G. J. Fleer // J. Colloid Interface Sci. - 1982. - V. 87. -N. 2. - P. 395 - 406.

[83] Cohen Stuart, M. A. Hydrodynamic thickness of adsorbed polymer layers / M. A. Cohen Stuart, F. H. W. H. Waajen, T. Cosgrove, B. Vincent, T. L. Crowley // Macromolecules. - 1984. - V. 17. - N. 9. - P. 18251830.

[84] Scheutjens, J. M. H. M. End effects in polymer adsorption: A tale of tails / J. M. H. M. Scheutjens, G. J. Fleer, M. A. Cohen Stuart // Coll. Surf. - 1986. -V. 21.-P. 285 - 306.

[85] Van der Beek, G. P. Polymer adsorption and desorption studies via proton NMR relaxation of the solvent / G. P. Van der Beek, M. A. Cohen Stuart, T. Cosgrove // Langmuir. — 1991. — V. 7. — N. 2. — P. 327-334.

[86] Van Lent, B. Influence of association on adsorption properties of block copolymers / B. Van Lent, J. M. H. M. Scheutjens // Macromolecules. — 1989. — V. 22. — N. 4. — P. 1931-1937.

[87] Van Lent, B. Adsorption of random copolymers from solution / B. Van Lent, J. M. H. M. Scheutjens // J. Phys. Chem. — 1990. — V. 94. — N. 12. — P. 5033-5040.

[88] Evers, O. A. Statistical thermodynamics of block copolymer adsorption. 1. Formulation of the model and results for the adsorbed layer structure / O. A. Evers, J. M. H. M. Scheutjens, G. J. Fleer // Macromolecules. — 1990. — V. 23. — N. 25. — P. 5221-5233.

[89] Evers, O. A. Statistical thermodynamics of block copolymer adsorption. Part 2.-Effect of chain composition on the adsorbed amount and layer thickness / O. A. Evers, J. M. H. M. Scheutjens, G. J. Fleer // J. Chem. Soc., Faraday Trans. — 1990. — V. 86. — P. 1333-1340.

[90] Cosgrove, T. NMR and neutron-scattering studies on poly(ethylene oxide) terminally attached at the polystyrene/water interface / T. Cosgrove, K. Ryan // Langmuir. — 1990. — V. 6. — N. 1. — P. 136-142.

[91] Wijmans, C. M. Self-consistent field theories for polymer brushes: lattice calculations and an asymptotic analytical description / C. M. Wijmans, J. M. H. M. Scheutjens, E. B. Zhulina // Macromolecules. — 1992. — V. 25. — N. 10. — P. 2657-2665.

[92] Cosgrove, T. Terminally Attached Polystyrene Chains on Modified Silicas / T. Cosgrove, T. G. Heath, K. Ryan // Langmuir. - 1994. - V. 10. - N. 10. -P. 3500-3506.

[93] van der Linden, C. C. Adsorption of Comb Polymers / C. C. van der Linden, F. A. M. Leermakers, G. J. Fleer // Macromolecules. - 1996. - V. 29. -N. 3. - P. 1000-1005.

[94] Feuz, L. Bending Rigidity and Induced Persistence Length of Molecular Bottle Brushes: A Self-Consistent-Field Theory / L. Feuz, F. A. M. Leermakers, Textor M., O. V. Borisov // Macromolecules. - 2005. - V. 38. - P. 8891-8901.

[95] Boris, D. A Self-Consistent Mean Field Model of a Starburst Dendrimer: Dense Core vs Dense Shell / D. Boris, M. Rubinstein // Macromolecules. - 1996. -V. 29. - N. 22. - P. 7251-7260.

[96] Sinha, S. Inequivalence of statistical ensembles in single molecule measurements / S. Sinha, J. Samuel // Phys. Rev. E. - 2005. - V. 71. -N. 2. - P. 021104.

[97] Winkler, R. G. Equivalence of statistical ensembles in stretching single flexible polymers / R. G. Winkler // Soft Matter. - 2010. - V. 6. - P. 6183-6191.

[98] Polotsky, A. A. On the Two-Population Structure of Brushes Made of ArmGrafted Polymer Stars / A. A. Polotsky, F. A. M. Leermakers, E. B. Zhulina, T. M. Birshtein // Macromolecules. - 2012. - V. 45. - N. 17. - P. 7260.

[99] Ushakova, A. S. Globules of amphiphilic macromolecules / A. S. Ushakova, E. N. Govorun, A. R. Khokhlov // J. Phys.: Condens. Matter. - 2006. - V. 18. -P. 915-930.

[100] Rayleigh, L. On the Equilibrium of Liquid Conducting Masses charged with Electricity / L. Rayleigh // Phylos. Mag. - 1882. - V. 14. - P. 184-186.

[101] Dobrynin, A. V. Cascade of Transitions of Polyelectrolytes in Poor Solvents / A. V. Dobrynin, M. Rubinstein, S. P. Obukhov // Macromolecules. — 1996. — V. 29. — P. 2974-2979.

[102] Borisov, O. V. Deformation of globular polysoaps: extension, confnementand extensional flow / O. V. Borisov, A. Halperin // Eur. Phys. J. B. — 1999. — V. 9. — P. 251-259.

[103] Волькенштейн, М. В. Внутреннее вращение в полимерных цепях и их физические свойства. II. Растяжение полимерной цепи / М. В. Волькенштейн, О. Б. Птицын // ЖТФ. — 1955. — V. 25. — N. 4. — P. 649-661.

[104] Бирштейн, Т. М. Внутреннее вращение в полимерных цепях и их физические свойства. XI. Растяжение поворотно-изомерных и свободно сочленённых полимерных цепей / Т. М. Бирштейн // ЖТФ. — 1958. — V. 28. — N. 11. — P. 2493-2501.

[105] Neumann, R. M. On the Precise Meaning of Extension in the Interpretation of Polymer-Chain Stretching Experiments / R. M. Neumann // Biophys. J. — 2003. — V. 85. — N. 5. — P. 3418 - 3420.

[106] Suzen, M. Ensemble inequivalence in single-molecule experiments / M. Süzen, M. Sega, C. Holm // Phys. Rev. E. — 2009. — V. 79. — N. 5. — P. 051118.

[107] Иванов, В. А. Как понимать эквивалентность ансамблей при растяжении макромолекулы / В. А. Иванов, Л. И. Клушин, А. М. Скворцов // Высокомолек. соед. А. — 2012. — V. 54. — N. 8. — P. 1222-1234.

[108] Riess, G. Micellization of block copolymers / G. Riess // Prog. Polym. Sci. — 2003. — V. 28. — P. 1107-1170.

[109] Kataoka, K. Block copolymer micelles for drug delivery: design, characterization and biological significance / K. Kataoka, A. Harada, Y.Nagasaki//Adv. Drug Delivery Rev.-2001.-V. 47.-N. 1.-P. 113-131.

[110] Gillies, E. R. Development of acid-sensitive copolymer micelles for drug delivery / E. R. Gillies, M. J. Frechet // Pure Appl. Chem. - 2004. - V. 76. -N. 7-8. - P. 1295-13007.

[111] Haag, R. Supramolecular Drug-Delivery System Based on Polymeric Core-Shell Architectures / R. Haag // Angew. Chem. Int. Ed. - 2004. - V. 43. -P. 278-282.

[112] Alberts, B. Molecular Biology of the Cell / B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter. - New York: Garland Pub, 2002.

[113] Fustin, C.-A. Triblock terpolymer micelles: A personal outlook / C.-A. Fustin, V. Abetz, J.-F. Gohy // Eur. Phys. J. E. - 2005. - V. 16. - P. 291-302.

[114] Filali, M. Star-Block Copolymers as Templates for the Preparation of Stable Gold Nanoparticles / M. Filali, M. A. R. Meier, U. S. Schubert, J.-F. Gohy // Langmuir. - 2005. - V. 21. - P. 7995-8000.

[115] Zhang, L. Preparation of platinum nanoparticles using star-block copolymer with a carboxylic core / L. Zhang, H. Niu, Y. Chen, H. Liu, M. Gao // J. Colloid Interface Sci. - 2005. - V. 298. - P. 177-182.

[116] Daoud, M. Star-shaped polymers: a model for the conformation and its concentration dependence / M. Daoud, J.-P. Cotton // J. Phys. (Paris). - 1982. -V. 43. - P. 531-538.

[117] Жулина, Е. Б. Конформации макромолекул, привитых к твёрдой сферической поверхности / Е. Б. Жулина // Высокомолек. соед. Б. - 1983. -V. 25. - N. 11. - P. 834-838.

[118] Жулина, Е. Б. Диаграмма состояний полужёстких макромолекул, привитых к твёрдой сферической поверхности / Е. Б. Жулина // Высокомолек. соед. А. - 1984. - V. 26. - N. 4. - P. 794-798.

[119] Birshtein, T. M. Conformations of star-branched macromolecules / T. M. Birshtein, E. B. Zhulina // Polymer. - 1984. - V. 25. - N. 10. -P. 1453-1461.

[120] Zhulina, E. B. Curved polymer and polyelectrolyte brushes beyond the Daoud-Cotton model / E. B. Zhulina, T. M. Birshtein, O. V. Borisov // Eur. Phys. J. E. - 2006. - V. 20. - P. 243-256.

[121] Alexander, S. Adsorption of Chain Molecules with a Polar Head: A Scaling Description / S. Alexander // J. Phys. (Paris). - 1977. - V. 38. - N. 8. -P. 983-987.

[122] de Gennes, P.-G. Conformations of Polymers Attached to an Interface / P.-G. de Gennes // Macromolecules. - 1980. - V. 13. - N. 5. - P. 1069-1075.

[123] Жулина, Е. Б. Переход клубок-глобула в звездообразных макромолекулах /

E. Б. Жулина, О. В. Борисов, Т. М. Бирштейн // Высокомолек. соед. А. -1988. - V. 30. - N. 4. - P. 774-781.

[124] Mercurieva, A. A. Modeling of Charged Amphiphilic Copolymer Stars near Hydrophobic Surfaces / A. A. Mercurieva, T. M. Birshtein,

F. A. M. Leermakers // Langmuir. - 2009. - V. 25. - N. 19. - P. 11516-11527.

[125] Nelson, P. H. Conformations of (AB)n star copolymers in dilute solution / P. H. Nelson, G. C. Rutledge, T. A. Hatton // Comput. Theor. Polym. Sci. -1998. - V. 8. - N. 1/2. - P. 31-38.

[126] Zhang, M. Template-Controlled Synthesis of Wire-Like Cadmium Sulfide Nanoparticle Assemblies within Core-Shell Cylindrical Polymer Brushes /

M. Zhang, M. Drechsler, A. H. E. Müller // Chem. Mater. - 2004. - V. 16. -N. 3. - P. 537-543.

[127] Zhang, M. Superparamagnetic Hybrid Nanocylinders / M. Zhang, C. Estournes, W. Bietsch, A. H. E. Müller // Adv. Funct. Mater. - 2004. - V. 14. - N. 9. -P. 871-882.

[128] Потёмкин, И. И. Гребнеобразные полимеры / И. И. Потёмкин, В. В. Палюлин // Высокомолек. соед. А. - 2009. - V. 51. - N. 2. -P. 163-195.

[129] Tsukahara, Y. Study on the radical polymerization behavior of macromonomers / Y. Tsukahara, K. Mizuno, A. Segawa, Y. Yamashita // Macromolecules. -1989. - V. 22. - N. 4. - P. 1546-1552.

[130] Dziezok, P. Cylindrical Molecular Brushes / P. Dziezok, K. Fischer, M. Schmidt, S. S. Sheiko, M. Möller // Angew. Chem. Int. Ed. - 1997. - V. 36. - N. 24. -P. 2812-2815.

[131] Rathgeber, S. On the shape of bottle-brush macromolecules: Systematic variation of architectural parameters / S. Rathgeber, T. Pakula, A. Wilk, K. Matyjaszewski, K. L. Beers // J. Chem. Phys. - 2005. - V. 122. -N. 12.

[132] Zhang, M. Cylindrical polymer brushes / M. Zhang, A. H. E. Müller // J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. - 2005. - V. 43. - N. 16. - P. 3461-3481.

[133] Zhang, Z. Conformation of Cylindrical Brushes in Solution: Effect of Side Chain Length / Z. Zhang, F. Grohn, J. S. Pedersen, K. Fischer, M. Schmidt // Macromolecules. - 2006. - V. 39. - N. 24. - P. 8440-8450.

[134] Pakula, T. Molecular brushes as super-soft elastomers / T. Pakula, Y. Zhang, K. Matyjaszewski, H.-i. Lee, H. Boerner, S. Qin, G. C. Berry // Polymer. — 2006. — V. 47. — N. 20. — P. 7198 - 7206.

[135] Bolisetty, S. Softening of the stiffness of bottle-brush polymers by mutual interaction / S. Bolisetty, C. Airaud, Y. Xu, A. H. E. Müller, L. Harnau, S. Rosenfeldt, P. Lindner, M. Ballauff // Phys. Rev. E. — 2007. — V. 75. — P. 040803.

[136] Бирштейн, Т. М. Конформации гребнеобразных макромолекул / Т. М. Бирштейн, О. В. Борисов, Е. Б. Жулина, А. Р. Хохлов, Т. А. Юрасова// Высокомолек. соед. А. — 1987. — V. 29. — N. 6. — P. 1169-1174.

[137] Fredrickson, G. H. Surfactant-induced lyotropic behavior of flexible polymer solutions / G. H. Fredrickson // Macromolecules. — 1993. — V. 26. — N. 11. — P. 2825-2831.

[138] Борисов, О. В. Диаграмма состояний и коллапс слоёв привитых цепей / О. В. Борисов, Е. Б. Жулина, Т. М. Бирштейн // Высокомолек. соед. А. — 1988. — V. 30. — N. 4. — P. 767-773.

[139] Zhulina, E. B. Coil-globule type transitions in polymers. 1. Collapse of layers of grafted polymer chains / E. B. Zhulina, O. V. Borisov, V. A. Pryamitsyn, T. M. Birshtein // Macromolecules. — 1991. — V. 24. — N. 1. — P. 140-149.

[140] Sheiko, S. S. Cylindrical molecular brushes under poor solvent conditions: microscopic observation and scaling analysis / S. S. Sheiko, O. V. Borisov, S. A. Prokhorova, M. Möller // Eur. Phys. J. E. — 2004. — V. 13. — N. 2. — P. 125-131.

[141] Polotsky, A. A. Conformations of Amphiphilic Polyelectrolyte Stars with Diblock Copolymer Arms / A. A. Polotsky, T. M. Birshtein, M. Daoud, O. V. Borisov // Macromolecules. — 2011. — V. 44. — N. 22. — P. 8999-9012.

[142] Polotsky, A. Analysis of the Longitudinal Structure of a Collapsed Molecular Bottle Brush Using a Self-Consistent Field Approach / A. Polotsky, M. Daoud, O. Borisov, M. Charlaganov, F. A. M. Leermakers // Int. J. Polym. Anal. Charact. - 2007. - V. 12. - N. 1. - P. 47-55.

[143] Polotsky, A. Pearl-Necklace Structures in Core-Shell Molecular Brushes: Experiments, Monte Carlo Simulations, and Self-Consistent Field Modeling / A. Polotsky, M. Charlaganov, Y. Xu, F. A. M. Leermakers, M. Daoud, A. H. E. Muller, T. Dotera, O. Borisov // Macromolecules. - 2008. — V. 41. — N. 11. - P. 4020-4028.

[144] Williams, D. R. M. Grafted polymers in bad solvents: octopus surface micelles / D. R. M. Williams // J. Phys. II. - 1993. - V. 3. - N. 9. - P. 1313-1318.

[145] Borisov, O. V. Conformations and Solution Properties of Star-Branched Polyelectrolytes / O. V. Borisov, E. B. Zhulina, F. A. M. Leermakers, M Ballauff, A. H. E. Muller // Adv. Polym. Sci. - 2011. - V. 241. - P. 1-55.

[146] Borisov, O. V. Collapse of grafted polyelectrolyte layer / O. V. Borisov, T. M. Birshtein, E. B. Zhulina // J. Phys. II France. - 1991. - V. 1. -N. 5. - P. 521-526.

[147] Borisov, O. V. The effect of free branches on the collapse of polyelectrolyte networks / O. V. Borisov, T. M. Birshtein, E. B. Zhulina // Progr. Coll. Polym. Sci. - 1992. - V. 90. - P. 177-181.

[148] Ross, R. S. The polyelectrolyte brush: poor solvent / R. S. Ross, P. Pincus // Macromolecules. - 1992. - V. 25. - N. 8. - P. 2177-2183.

[149] Misra, S. Structure of Polyelectrolyte Stars and Convex Polyelectrolyte Brushes / S. Misra, W. L. Mattice, D. H. Napper // Macromolecules. - 1994. -V. 27. - N. 24. - P. 7090-7098.

[150] Бирштейн, Т М / Т М Бирштейн, A А Меркурьева, F. A. M. Leermakers, О В Рудь // Высокомолек. соед. А. — 2008. — V. 50. — N. 9. — P. 1673-1690.

[151] Dotera, T. The diagonal bond method: A new lattice polymer model for simulation study of block copolymers / T. Dotera, A. Hatano // J. Chem. Phys. — 1996. — V. 105. — N. 18. — P. 8413-8427.

[152] Borisov, O. V. Morphology of Micelles Formed by Diblock Copolymer with a Polyelectrolyte Block / O. V. Borisov, E. B. Zhulina // Macromolecules. — 2003. — V. 36. — N. 26. — P. 10029-10036.

[153] Zhulina, E. B. Diblock Copolymer Micelles in a Dilute Solution / E. B. Zhulina, M. Adam, I. LaRue, S. S. Sheiko, M. Rubinstein // Macromolecules. — 2005. — V. 38. — N. 12. — P. 5330-5351.

[154] Fuchs, E. A Structural Scaffolding of Intermediate Filaments in Health and Disease / E. Fuchs, D. W. Cleveland // Science. — 1998. — V. 279. — N. 5350. — P. 514-519.

[155] Zhulina, E. B. A Self-Consistent Field Analysis of the Neurofilament Brush with Amino-Acid Resolution / E. B. Zhulina, F. A. M. Leermakers // Biophys. J. — 2007. — V. 93. — N. 5. — P. 1421 - 1430.

[156] Zhulina, E. B. Effect of the Ionic Strength and pH on the Equilibrium Structure of a Neurofilament Brush / E. B. Zhulina, F. A. M. Leermakers // Biophys. J. — 2007. — V. 93. — N. 5. — P. 1452 - 1463.

[157] Zhulina, E. B. On the polyelectrolyte brush model of neurofilaments / E. B. Zhulina, F. A. M. Leermakers // Soft Matter. — 2009. — V. 5. — P. 2836-2840.

[158] Zhulina, E. B. The Polymer Brush Model of Neurofilament Projections: Effect of Protein Composition / E. B. Zhulina, F. A. M. Leermakers // Biophys. J. — 2010. — V. 98. — N. 3. — P. 462 - 469.

[159] Reitsma, S. The endothelial glycocalyx: composition, functions, and visualization / S. Reitsma, D. W. Slaaf, H. Vink, M. A. M. J van Zandvoort, M. G. A. oude Egbrink // Eur. J. Physiol. — 2007. — V. 454. — N. 3. — P. 345-359.

[160] de Kruif, G. G. kappa-casein as a polyelectrolyte brush on the surface of casein micelles / G. G. de Kruif, E. B. Zhulina // Coll. Surf. A. — 1996. — V. 117. — N. 1-2. — P. 151-159.

[161] Glinel, K. Antibacterial and Antifouling Polymer Brushes Incorporating Antimicrobial Peptide / K. Glinel, A. M. Jonas, T. Jouenne, J. Leprince, L. Galas, W. T. S. Huck // Bioconjugate Chem. — 2009. — V. 20. — N. 1. — P. 71-77.

[162] Yang, W. J. Biomimetic Anchors for Antifouling and Antibacterial Polymer Brushes on Stainless Steel / W. J. Yang, T. Cai, K.-G. Neoh, E.-T. Kang, G H. Dickinson, S L.-M. Teo, D. Rittschof// Langmuir. — 2011. — V. 27. — N. 11. — P. 7065-7076.

[163] Kobayashi, M. Wettability and Antifouling Behavior on the Surfaces of Superhydrophilic Polymer Brushes / M. Kobayashi, Y. Terayama, H. Yamaguchi, M. Terada, D. Murakami, K. Ishihara, A. Takahara // Langmuir. — 2012. — V. 28. — N. 18. — P. 7212-7222.

[164] Lau, K. H. A. Surface-Grafted Polysarcosine as a Peptoid Antifouling Polymer Brush / K. H. A. Lau, C. Ren, T. S. Sileika, S. H. Park, I. Szleifer, P. B. Messersmith // Langmuir. — 2012. — V. 28. — N. 46. — P. 1609916107.

[165] Merlitz, H. Reversibly Switchable Polymer Brushes with Hydrophobic/Hydrophilic Behavior: A Langevin Dynamics Study / H. Merlitz, G.-L. He, J.-U. Sommer, Ch.-X. Wu // Macromolecules. - 2009. - V. 42. -N. 1. - P. 445-451.

[166] Klein, J. Reduction of frictional forces between solid surfaces bearing polymer brushes / J. Klein, E. Kumacheva, D. Mahalu, D. Perahia, L. J. Fetters // Nature. - 1994. - V. 370. - P. 634-636.

[167] Raviv, U. Fluidity of Bound Hydration Layers / U. Raviv, J. Klein // Science. -2002. - V. 297. - N. 5586. - P. 1540-1543.

[168] Schorr, P. A. Shear Forces between Tethered Polymer Chains as a Function of Compression, Sliding Velocity, and Solvent Quality / P. A. Schorr, T. C. B. Kwan, S. M. Kilbey II, E. S. G. Shaqfeh, M. Tirrell // Macromolecules. - 2003. - V. 36. - N. 2. - P. 389-398.

[169] Lee, S. Sweet, Hairy, Soft, and Slippery / S. Lee, N. D. Spencer // Science. -2008. - V. 319. - N. 5863. - P. 575-576.

[170] Chen, M. Lubrication at Physiological Pressures by Polyzwitterionic Brushes / M. Chen, W. H. Briscoe, S. P. Armes, J. Klein // Science. - 2009. - V. 323. -N. 5922. - P. 1698-1701.

[171] Schlüter, A. D. A Covalent Chemistry Approach to Giant Macromolecules with Cylindrical Shape and an Engineerable Interior and Surface // Functional Molecular Nanostructures / Ed. by A. D. Schlüter. - Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2005. - P. 151-191.

[172] Dendrimers and Other Dendritic Polymers (Wiley Series in Polymer Science) / Ed. by J. M. J. Frechet, D. A. Tomalia. - New York: Wiley, 2002.

[173] Dendrimer Chemistry: Concepts, Syntheses, Properties, Application / Ed. by F. Vogtle, G. Richardt, Werner N. — Weinheim, Germany: Wiley, 2009.

[174] de Gennes, P.-G. Statistics of "starburst" polymers / P.-G. de Gennes, H. Hervet // J. Phys. (Paris). — 1983. — V. 44. — P. L351-L360.

[175] Lescanec, R. L. Configurational characteristics and scaling behavior of starburst molecules: a computational study / R. L. Lescanec, M. Muthukumar // Macromolecules. — 1990. — V. 23. — N. 8. — P. 2280-2288.

[176] Mansfield, M. L. Monte Carlo studies of dendrimer macromolecules / M. L. Mansfield, L. I. Klushin // Macromolecules. — 1993. — V. 26. — N. 16. — P. 4262-4268.

[177] Murat, M. Molecular Dynamics Study of Dendrimer Molecules in Solvents of Varying Quality / M. Murat, G. S. Grest // Macromolecules. — 1996. — V. 29. — N. 4. — P. 1278-1285.

[178] Lyulin, S. V. Effect of Solvent Quality and Electrostatic Interactions on Size and Structure of Dendrimers. Brownian Dynamics Simulation and Mean-Field Theory / S. V. Lyulin, L. J. Evers, P. van der Schoot, A. A. Darinskii, A. V. Lyulin, M. A. J. Michels // Macromolecules. — 2004. — V. 37. — N. 8. — P. 3049-3063.

[179] Zook, T. C. Hollow-Core Dendrimers Revisited / T. C. Zook, G. T. Picket // Phys. Rev. Lett. — 2003. — V. 90. — N. 4. — P. 015502.

[180] Rud, O. V. Dendritic Spherical Polymer Brushes: Theory and Self-Consistent Field Modeling / O. V. Rud, A. A. Polotsky, T. Gillich, O. V. Borisov, F. A. M. Leermakers, M. Textor, T. M. Birshtein // Macromolecules. — 2013. — V. 46. — N. 11. — P. 4651-4662.

[181] Carignano, M. A. Structure and Thermodynamics of Grafted Three-Arm Branched Polymer Layers / M. A. Carignano, I. Szleifer // Macromolecules. — 1994. — v. 27. — P. 702-710.

[182] Irvine, D. J. Self-Consistent Field Analysis of Grafted Star Polymers /

D. J. Irvine, Mayes A. M., L. Griffith-Cima // Macromolecules. — 1996. — V. 29. — P. 6037-6043.

[183] Picket, G. T. Classical Path Analysis of End-Grafted Dendrimers: Dendrimer Forest / G. T. Picket // Macromolecules. — 2001. — V. 34. — P. 8784-8791.

[184] Milner, S. T. Theory of the grafted polymer brush / S. T. Milner, T. A. Witten, M. E. Cates // Macromolecules. — 1988. — V. 21. — N. 8. — P. 2610-2619.

[185] Kent, M. S. Structure of Bimodal Polymer Brushes in a Good Solvent by Neutron Reflectivity / M. S. Kent, B. J. Factor, S. Satija, , G. S. Smith // Macromolecules. — 1996. — V. 29. — N. 8. — P. 2843-2849.

[186] Levicky, R. Stratification in Bidisperse Polymer Brushes from Neutron Reflectivity / R. Levicky, N. Koneripalli, M. Tirrell, S. K. Satija // Macromolecules. — 1998. — V. 31. — N. 8. — P. 2616-2621.

[187] Zhulina, E. B. Theory of supermolecular structures in polydisperse block copolymers: 2. Lamellar superstructure consisting of two-block copolymers /

E. B. Zhulina, T. M. Birshtein // Polymer. — 1991. — V. 32. — N. 7. — P. 1299-1308.

[188] Zhulina, E. B. Theory of supermolecular structures in polydisperse block copolymers: 3. Cylindrical layers of bidisperse chains / E. B. Zhulina, Yu. V. Lyatskaya, T. M. Birshtein // Polymer. — 1992. — V. 33. — N. 2. — P. 332 - 342.

[189] Lyatskaya, Ju. V. Theory of supermolecular structures in polydisperse block copolymers: 4. Cylindrical domains in binary mixtures of diblock copolymers and cylinder-lamellae transition / Ju. V. Lyatskaya, E. B. Zhulina, T. M. Birshtein // Polymer. - 1992. - V. 33. - N. 2. - P. 343 - 351.

[190] Yamaguchi, D. A Phase Diagram for the Binary Blends of Nearly Symmetric Diblock Copolymers. 1. Parameter Space of Molecular Weight Ratio and Blend Composition / D. Yamaguchi, T. Hashimoto // Macromolecules. - 2001. -V. 34. - N. 18. - P. 6495-6505.

[191] Yamaguchi, D. A Phase Diagram for the Binary Blends of Nearly Symmetric Diblock Copolymers. 2. Parameter Space of Temperature and Blend Composition / D. Yamaguchi, H. Hasegawa, T. Hashimoto // Macromolecules. -2001. - V. 34. - N. 18. - P. 6506-6518.

[192] Birshtein, T. M. Mixed supercrystalline structures in mixtures of ABC-triblock and AB(BC)-diblock copolymers, 1. Lamellar structures in bicomponent mixtures / T. M. Birshtein, E. B. Zhulina, A. A. Polotsky, V. Abetz, R. Stadler // Macromol. Theory Simul. - 1999. - V. 8. - N. 2. - P. 151-160.

[193] Birshtein, T. M. Theory of supercrystalline structures in mixtures of ABC triblock and ab, bc, and ac diblock copolymers / T. M. Birshtein, A. A. Polotsky, V. M. Amoskov // Macromol. Symp. - 1999. - V. 146. - N. 1. - P. 215-222.

[194] Birshtein, T. M. Mixed supercrystalline structures in mixtures of ABC triblock and ab(bc) diblock copolymers, 2. Lamellar structures in tricomponent mixtures / T. M. Birshtein, A. A. Polotsky // Macromol Theory Simul. - 2000. -V. 9. - N. 2. - P. 115-129.

[195] Birshtein, T. M. Mixed Supercrystalline Structures in Mixtures of ABC Triblock and ab(bc) Diblock Copolymers, 3. Lamellar and Cylindrical Structures in

Bicomponent Mixtures / T. M. Birshtein, A. A. Polotsky, V Abetz // Macromol Theory Simul. — 2001. — V. 10. — N. 7. — P. 700-718.

[196] He, G.-L. Microphase Separation of Mixed Binary Polymer Brushes at Different Temperatures / G.-L. He, H. Merlitz, J.-U. Sommer, Ch.-X. Wu // Macromolecules. — 2009. — V. 42. — N. 18. — P. 7194-7202.

[197] Motornov, M. Reversible Tuning of Wetting Behavior of Polymer Surface with Responsive Polymer Brushes / M. Motornov, S. Minko, K.-J. Eichhorn, M. Nitschke, F Simon, M Stamm // Langmuir. — 2003. — V. 19. — N. 19. — P. 8077-8085.

[198] Draper, J. Mixed Polymer Brushes by Sequential Polymer Addition: Anchoring Layer Effect / J. Draper, I. Luzinov, S. Minko, I. Tokarev, M. Stamm // Langmuir. — 2004. — V. 20. — N. 10. — P. 4064-4075.

[199] Ochsmann, J. W. Stressв-Structure Correlation in PS-PMMA Mixed Polymer Brushes / J. W. Ochsmann, S. Lenz, P. Lellig, S. G. J. Emmerling, A. A. Golriz, P. Reichert, J. You, J. Perlich, S. V. Roth, R. Berger, J. S. Gutmann // Macromolecules. — 2012. — V. 45. — N. 7. — P. 3129-3136.

[200] Delcroix, M. F. Design of Mixed PEO/PAA Brushes with Switchable Properties Toward Protein Adsorption / M. F. Delcroix, G. L. Huet, T. Conard, S. Demoustier-Champagne, F. E. Du Prez, J. Landoulsi, C. C. Dupont-Gillain // Biomacromolecules. — 2013. — V. 14. — N. 1. — P. 215-225.

[201] Klein Wolterink, J. Starburst Polyelectrolytes: Scaling and Self-Consistent-Field Theory / J. Klein Wolterink, J. van Male, M. Daoud, O. V. Borisov // Macromolecules. — 2003. — V. 36. — N. 17. — P. 6624-6631.

[202] Kroger, M. From Dendrimers to Dendronized Polymers and Forests: Scaling Theory and its Limitations / M. Kroger, O. Peleg, A. Halperin // Macromolecules. — 2010. — V. 43. — N. 14. — P. 6213-6224.

[203] Polotsky, A. A. Dendritic versus Linear Polymer Brushes: Self-Consistent Field Modeling, Scaling Theory, and Experiments / A. A. Polotsky, T. Gillich, O. V. Borisov, F. A. M. Leermakers, M. Textor, T. M. Birshtein // Macromolecules. - 2010. - V. 43. - P. 9555-9566.

[204] Merlitz, H. Starlike Polymer Brushes / H. Merlitz, C.-X. Wu, J.-U. Sommer // Macromolecules. - 2011. - V. 44. - P. 7043-7049.

[205] Merlitz, H. Semianalytical Mean-Field Model for Starlike Polymer Brushes in Good Solvent / H. Merlitz, C.-X. Wu, J.-U. Sommer // Macromolecules. -2013. - V. 46. - P. 1248-1252.

[206] Polotsky, A. A. Star Brushes Under Deformation: Structure and Thermodynamics / A. A. Polotsky, A. K. Misorin, E. B. Zhulina, T. M. Birshtein // Macromol. Symp. - 2015. - V. 348. - N. 1. - P. 33-43.

[207] Boublik, T. Hard-Sphere Equation of State / T. Boublik // J. Chem. Phys. -1970. - V. 53. - N. 1. - P. 471-472.

[208] Mansoori, G. A. Equilibrium Thermodynamic Properties of the Mixture of Hard Spheres / G. A. Mansoori, N. F. Carnahan, K. E. Starling, T. W. Leland // J. Chem. Phys. - 1971. - V. 54. - N. 4. - P. 1523-1525.

[209] Romeis, D. A new numerical approach to dense polymer brushes and surface instabilities / D. Romeis, H. Merlitz, J.-U. Sommer // J. Chem. Phys. - 2012. -V. 136. - N. 4. - P. 044903.

[210] Zhulina, E. B. Analytical self-consistent field model of arm-grafted starlike polymers in nonlinear elasticity regime / E. B. Zhulina, V. M. Amoskov, A. A. Polotsky, T. M. Birshtein // Polymer. - 2014. - V. 55. - N. 20. -P. 5160-5167.

[211] Amoskov, V. M. Theory of monolayers of non-Gaussian polymer chains grafted onto a surface. Part l.-General theory / V. M. Amoskov, V. A. Pryamitsyn // J. Chem. Soc., Faraday Trans. - 1994. - V. 90. - P. 889-893.

[212] Амосков, В. М. Теория привитых полимерных монослоёв - меодели цепи с конечной растяжимостью / В. М. Амосков, В. А. Прямицын // Высокомолек. соед. А. - 1995. - V. 37. - N. 7. - P. 1198-1205.

[213] Borisov, O. V. Dendron brushes and dendronized polymers: a theoretical outlook / O. V. Borisov, A. A. Polotsky, O. V. Rud, E. B. Zhulina, F. A. M. Leermakers, T. M. Birshtein // Soft Matter. - 2014. - V. 10. -P. 2093-2101.

[214] Полоцкий, А. А. Лиотропный ЖК переход в полимерных щётках / А. А. Полоцкий, Т. М. Бирштейн, Чернявский М. Н. // Жидкие кристаллы и их практическое использование. - 2001. - P. 48-52.

[215] Полоцкий, А. А. Жидкокристаллическое упорядочение в полимерных щётках, образованных цепями с жесткими сегментами / А. А. Полоцкий, Т. М. Бирштейн, Чернявский М. Н. // Высокомолек. соед. А. - 2002. -V. 44. - N. 5. - P. 844-856.

[216] Polotsky, A. A. Normal and Lateral Deformation of Lyotropically Ordered Polymer Brush / A. A. Polotsky, T. M. Birshtein // Macromol. Theory Simul. -2006. - V. 15. - N. 9. - P. 654-667.

[217] Колегов, Б. И. Межмолекулярное взаимодействие и структура упорядоченных состояний ароматических полиимидов и полиэфиров: дис. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.19 / Колегов Борис Иванович - Ленинград, 1983. - 158 с.

[218] Onsager, L. The Effects of Shape on the Interaction of Colloidal Particles / L. Onsager // Ann. N. Y. Acad. Sci. - 1949. - V. 51. - N. 4. - P. 627-659.

[219] Flory, P. J. Phase Equilibria in Solutions of Rod-Like Particles / P. J. Flory // Proc. Roy. Soc. — 1956. — V. 234. — N. 1196. — P. 73-89.

[220] Flory, P. J. Theory of Systems of Rodlike Particles: I. Athermal systems / P. J. Flory, G. Ronca // Mol. Cryst. Liq. Cryst. — 1979. — V. 54. — N. 3-4. — P. 289-309.

[221] Birshtein, T. M. Liquid-crystalline polymer brushes: deformation and microphase segregation / T. M. Birshtein, A. A. Mercurieva, L. I. Klushin, A. A. Polotsky // Comp. Theor. Polym. Sci. — 1998. — V. 8. — N. 1/2. — P. 179 - 189.

[222] Pickett, G. T. End-grafted polymer melt with nematic interaction / G. T. Pickett, T. A. Witten // Macromolecules. — 1992. — V. 25. — N. 18. — P. 4569-4574.

[223] Birshtein, T. M. Liquid-crystalline ordering in polymer brushes / T. M. Birshtein, A. A. Mercurieva, V. A. Pryamitsyn, A. Polotzkiy // Macromol. Theory Simul. —

1996. — V. 5. — N. 2. — P. 215-223.

[224] Birshtein, T. M. Phase transitions in polymer brushes / T. M. Birshtein, V. M. Amoskov, A. A. Mercurieva, V. A. Pryamitsyn // Macromol. Symp. —

1997. — V. 113. — P. 151-161.

[225] Amoskov, V. M. Theory of Liquid-Crystalline (LC) Polymer Brushes: Interpenetrating Brushes / V. M. Amoskov, T. M. Birshtein, V. A. Pryamitsyn // Macromolecules. — 1998. — V. 31. — N. 11. — P. 3720-3730.

[226] Birshtein, T. M. Homeotropic and planar structures in liquid-crystalline polymer brushes / T. M. Birshtein, V. M. Amoskov // Comp. Theor. Polym. Sci. — 2000. — V. 10. — N. 1/2. — P. 159 - 163.

[227] Amockob, B. M. / B. M. Amockob, T. M. EnprnTeHH // BticoKOMoneK. coeg. A. — 2000. — V. 42. — N. 4. — P. 612.

[228] Klushin, L. I. Microphase segregation in bridging polymeric brushes: Regular and singular phase diagrams / L. I. Klushin, T. M. Birshtein, A. A. Mercurieva // Macromol. Theory Simul. - 1998. - V. 7. - P. 483-495.

[229] Amoskov, V. M. Compression of Polymer Brushes Under a Lateral Force / V. M. Amoskov, T. M. Birshtein, A. A. Darinskii, A. I. Tupitsyna // Macromol. Theory Simul. - 2004. - V. 13. - N. 7. - P. 629-640.

[230] Tupitsyna, A. I. Self-Consistent Brownian Dynamics Simulation of an Anisotropic Brush Under Shear Flow / A. I. Tupitsyna, A. A. Darinskii, T. M. Birshtein, V. M. Amoskov, I. Emri // Macromol. Theory Simul. - 2004. -V. 13. - N. 9. - P. 771-782.

[231] DiMarzio, E. A. Statistics of Orientation Effects in Linear Polymer Molecules / E. A. DiMarzio // J. Chem. Phys. - 1961. - V. 35. - N. 2. - P. 658-669.

[232] Warner, M. The phase equilibria in thermotropic liquid crystalline systems / M. Warner, P. J. Flory // J. Chem. Phys. - 1980. - V. 73. - N. 12. -P. 6327-6332.

[233] Khokhlov, A. R. On the theory of liquid-crystalline ordering of polymer chains with limited flexibility / A. R. Khokhlov, A. N. Semenov // J. Stat. Phys. -1985. - V. 38. - N. 1. - P. 161-182.

[234] Семенов, А. Н. Статистическая физика жидкокристаллических полимеров / А. Н. Семенов, А. Р. Хохлов // Усп. физ. наук. - 1988. - V. 156. - N. 11. -P. 427-476.

[235] Семенов, А. Н. Жидкокристаллическое упорядочение в растворах жесткоцепных макромолекул при наличии внешнего поля / А. Н. Семенов, А. Р. Хохлов // Высокомолек. соед. А. - 1982. - V. 24. - N. 8. - P. 17431750.