Борискіна О. П. Енергії водневих зв'язків, що стабілізують конформацію гідратованих колагенових структур

Об'єкт - конформація та стабільність гідратованих колагенових структур, зокрема політрипептиду poly(Gly-Pro-Pro), колагену I типу, мінералізованого колагену I типу. Мета - експериментальне та теоретичне вивчення властивостей гідратованих потрійноспіральних колагенових структур та визначення енергетичних характеристик їх водневих зв'язків. Методи - ІЧ та Раман спектроскопія, п'єзогравіметрія, диференціальна КВЧ діелектрометрія, чисельний аналіз частотних характеристик валентних коливань карбонільних груп. За допомогою розробленого методу чисельного аналізу обчислено частоти компонент тонкої структури смуги Амід I в ІЧ та Раман спектрах вивчаємих колагенових структур та виконано віднесення компонент смуги Амід I в їх експериментальних спектрах. Визначена кількість молекул води, що входять до складу різних за типом та енергіями зв'язування шарів гідратної оболонки вивчаємих колагенових структур. Показано, що нативна конформація колагену формується при повному заповненні внутрішнього шару гідратної оболонки та частковому формуванні зовнішнього; мінералізація колагену гідроксиапатитом приводить до закриття частини центрів гідратації колагену та викликає зміни його конформації. Одержано величини ентальпії гідратації та ентальпії пептид-пептидних водневих зв'язків у вивчаємих колагенових структурах. Отримані результати суттєво поглиблюють уявлення про механізми взаємодії у системі колаген-вода та колаген-гідроксиапатит-вода та відкривають нові можливості для використання колагену у медицині. Сфера використання - молекулярна біофізика, медицина.