溶剂混合物中聚合物的异常长程硬壁排斥及其对生物分子凝胶的意义
软凝聚态物质
2025-02-28 v1 统计力学
化学物理
摘要
聚合物溶剂混合物系统是表示细胞内环境中生物分子凝胶的常用模型。本文应用变分理论控制两个聚合物的质心，并对其在溶剂混合物中的相互作用进行首次量化。即使溶剂和辅溶剂都对聚合物良好，我们也展示，强聚合物-辅溶剂亲和力会导致单链凝胶的形成。尽管所有分子相互作用都柔软，但两个凝胶之间均势力 exhibits 一种异常的长程硬壁排斥特征，无法归类为现有任何类型的链间相互作用。这种排斥随亲和力或 bulk 辅溶剂浓度的增加而增强。其底层机制是辅溶剂调节表现为辅溶剂局部不可连续的凝结。硬壁排斥提供了防止凝胶混合的动力学屏障，从而凸显了蛋白质作为辅溶剂在稳定生物分子凝胶中发挥的内在作用。
引用
@article{arxiv.2502.19581,
title = {Anomalous Long-range Hard-wall Repulsion between Polymers in Solvent Mixtures and Its Implication for Biomolecular Condensates},
author = {Luofu Liu and Rui Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.19581},
year = {2025}
}