葡聚糖溶液作为模型拥挤介质的物理性质

大分子拥挤在生命系统中的作用已得到广泛认可，但用于在体外模拟这些效应的人工拥挤剂往往表征不足。在这项工作中，我们研究了拥挤葡聚糖体系中的密度、粘度、聚合物自扩散和水扩散。葡聚糖粘度和自扩散遵循尺寸依赖的趋势，共同由对应于支化聚合物特征Flory指数0.44的重叠浓度的通用函数描述。粘度随浓度呈幂律增加，存在从稀溶液到半稀溶液行为的交叉。葡聚糖自扩散呈指数衰减：这可以根据Rosenfeld的过剩熵标度假说进行解释。水自扩散系数和比容随浓度降低，但与聚合物尺寸无关。我们展示了如何利用这些结果来构建拥挤剂的真实体积分数，该分数考虑了结合水。总的来说，我们的发现展示了聚合物物理概念在体外大分子拥挤研究中的强大作用。