Теоретическое изучение роли амфифильности макромолекул и низкомолекулярных веществ в структурообразовании тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.06, кандидат физико-математических наук Ушакова, Александра Сергеевна

• Ушакова, Александра Сергеевна
• кандидат физико-математических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Ушакова, Александра Сергеевна

1. Обзор литературы

1.1 Взаимодействия в биологических системах.

1.2 Глобулярное состояние макромолекулы.

1.3 Теоретические и компьютерные модели систем с амфифильными макромолекулами.

1.4 Макромолекулы в смеси растворителей

1.5 Теоретическое описание микроструктурирования.

1.6 Структурообразование в системах с низкомолекулярными амфифильными веществами.

1.7 Цели и структура работы.

2. Глобулы макромолекул с гидрофобно-полярными звеньями

2.1 Модель глобулы амфифильной макромолекулы.

2.2 Ориентация Н-Р звеньев амфифильной макромолекулы. ^

2.3 Поверхностное натяжение сферической амфифильной глобулы

2.4 Температура перехода клубок-глобула для амфифильной макромолекулы.

2.5 Форма глобулы амфифильной макромолекулы с гидрофобнополярными звеньями.

2.5.1 Свободная энергия несферической амфифильной глобулы

2.5.2 Диаграмма форм глобул амфифильной макромолекулы

2.6 Основные результаты главы

3. Структурообразование в растворе макромолекул, содержащем молекулы поверхностно-активного вещества

3.1 Модель.

3.2 Свободная энергия неоднородного раствора макромолекул и молекул ПАВ.

3.3 Микроструктура в растворе макромолекул и молекул ПАВ.

3.5 Фазовые диаграммы и их обсуждение.

3.4 Основные результаты главы 3.

4. Глобулы макромолекул в смеси плохого растворителя и поверхностно-активного вещества

4.1 Объемные свойства глобулы в смешанном растворителе.

4.2 Свободная энергия неоднородной глобулы в смешанном растворителе.

4.3 Поверхностные свойства глобулы в смешанном растворителе

4.4 Микроструктура в толще глобулы в смешанном растворителе.

4.5 Основные результаты главы 4.

Выводы

Благодарности

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретическое изучение роли амфифильности макромолекул и низкомолекулярных веществ в структурообразовании»

Настоящая диссертационная работа посвящена теоретическому изучению структурообразования в растворах, содержащих амфифильные макромолекулы или низкомолекулярные амфифильные вещества. Амфифильные молекулы содержат гидрофобные и гидрофильные (полярные) группы, которые различаются отношением к воде и полярным растворителям. Многие биополимеры: белки, полисахариды, фосфолипиды являются амфифильными. Кроме того, низкомолекулярные поверхностно-активные вещества (ПАВ) также являются амфифильными. Основное свойство амфифильных молекул заключается в том, что гидрофобные группы стремятся увеличить число контактов друг с другом, а гидрофильные группы - с молекулами растворителя, что приводит к образованию сложных структур.

Структурообразование и самоорганизация в полимерных системах с амфифильными свойствами в последнее время вызывает все больший интерес. Во многом это связано с развитием экспериментальных методов исследования живой клетки, ее структуры и свойств. Было обнаружено, что клетки организма практически полностью состоят из амфифильных макромолекул и низкомолекулярных веществ. Различные надмолекулярные структуры в клетках, вторичная и третичная структуры белка образуются в основном за счет амфифильных взаимодействий, в том числе водородного связывания.

Самоорганизация макромолекул, вызванная взаимодействием амфифильных компонентов происходит также в небиологических системах: в растворах поверхностно-активных веществ (ПАВ) и макромолекул, в полимерных пленках на поверхности раствора, в слоистых структурах, образованных молекулами ПАВ со встроенными макромолекулами. Экспериментальные исследования в этой области связаны с развитием нанотехнологий, производством фотонных кристаллов, применением сложных структур в медицине, в проводниках, мембранах и электрооптических устройствах.

Теоретические исследования структурообразования важны для описания механизмов структурирования, для поиска новых систем, способных к самоорганизации. Изучение роли амфифильных взаимодействий в структурообразовании представляется важной задачей физики макромолекул.

Однако до сих пор теоретически исследовались только макромолекулы, содержащие гидрофильные и гидрофобные звенья в основной цепи, а макромолекулы с гидрофобно-полярными (амфифильными) звеньями не рассматривались. В тоже время, именно такое строение имеют многие биологические и синтетические макромолекулы, благодаря чему они обладают богатым набором возможных структур.

Такое звено можно представить в виде димера, части которого по-разному взаимодействуют с окружающим растворителем. Одна часть димера является гидрофобной, а другая — полярной. В области неоднородности концентрации растворителя амфифильные звенья макромолекулы и молекулы ПАВ стремятся ориентироваться полярными группами в сторону увеличения концентрации растворителя, из-за чего происходит ориентационное упорядочение в системе, что напоминает поведение раствора жидких кристаллов.

В настоящей диссертации впервые проводится аналогия между амфифильными свойствами молекул ПАВ, гидрофобно-полярных звеньев макромолекулы и свойствами жидких кристаллов. Свободная энергия различных систем рассчитывается в рамках единого подхода к описанию амфифильных звеньев макромолекул и молекул ПАВ, исследуется структура и свойства этих систем. Рассматриваются модели макромолекулы с димерными (гидрофобно-полярными) звеньями в полярном растворителе, раствор гомополимерных макромолекул и молекул поверхностно-активных

Введение

Настоящая диссертационная работа посвящена теоретическому изучению структурообразования в растворах, содержащих амфифильные макромолекулы или низкомолекулярные амфифильные вещества. Амфифильные молекулы содержат гидрофобные и гидрофильные (полярные) группы, которые различаются отношением к воде и полярным растворителям. Многие биополимеры: белки, полисахариды, фосфолипиды являются амфифильными. Кроме того, низкомолекулярные поверхностно-активные вещества (ПАВ) также являются амфифильными. Основное свойство амфифильных молекул заключается в том, что гидрофобные группы стремятся увеличить число контактов друг с другом, а гидрофильные группы - с молекулами растворителя, что приводит к образованию сложных структур.

Структурообразование и самоорганизация в полимерных системах с амфифильными свойствами в последнее время вызывает все больший интерес. Во многом это связано с развитием экспериментальных методов исследования живой клетки, ее структуры и свойств. Было обнаружено, что клетки организма практически полностью состоят из амфифильных макромолекул и низкомолекулярных веществ. Различные надмолекулярные структуры в клетках, вторичная и третичная структуры белка образуются в основном за счет амфифильных взаимодействий, в том числе водородного связывания.

Самоорганизация макромолекул, вызванная взаимодействием амфифильных компонентов происходит также в небиологических системах: в растворах поверхностно-активных веществ (ПАВ) и макромолекул, в полимерных пленках на поверхности раствора, в слоистых структурах, образованных молекулами ПАВ со встроенными макромолекулами. Экспериментальные исследования в этой области связаны с развитием нанотехнологий, производством фотонных кристаллов, применением сложных структур в медицине, в проводниках, мембранах и электрооптических устройствах.

Теоретические исследования структурообразования важны для описания механизмов структурирования, для поиска новых систем, способных к самоорганизации. Изучение роли амфифильных взаимодействий в структурообразовании представляется важной задачей физики макромолекул.

Однако до сих пор теоретически исследовались только макромолекулы, содержащие гидрофильные и гидрофобные звенья в основной цепи, а макромолекулы с гидрофобно-полярными (амфифильными) звеньями не рассматривались. В тоже время, именно такое строение имеют многие биологические и синтетические макромолекулы, благодаря чему они обладают богатым набором возможных структур.

Такое звено можно представить в виде димера, части которого по-разному взаимодействуют с окружающим растворителем. Одна часть димера является гидрофобной, а другая - полярной. В области неоднородности концентрации растворителя амфифильные звенья макромолекулы и молекулы ПАВ стремятся ориентироваться полярными группами в сторону увеличения концентрации растворителя, из-за чего происходит ориентационное упорядочение в системе, что напоминает поведение раствора жидких кристаллов.

В настоящей диссертации впервые проводится аналогия между амфифильными свойствами молекул ПАВ, гидрофобно-полярных звеньев макромолекулы и свойствами жидких кристаллов. Свободная энергия различных систем рассчитывается в рамках единого подхода к описанию амфифильных звеньев макромолекул и молекул ПАВ, исследуется структура и свойства этих систем. Рассматриваются модели макромолекулы с димерными (гидрофобно-полярными) звеньями в полярном растворителе, раствор гомополимерных макромолекул и молекул поверхностно-активных веществ, а также глобула макромолекулы в смешанном растворителе, содержащем амфифильные молекулы.

Ранее в теоретических исследованиях систем, содержащих низкомолекулярные амфифильные вещества (ПАВ), применялись подходы, разработанные для макромолекул, т.е. очень длинных цепей, хотя обычно ПАВ содержат не более двадцати мономерных звеньев. Кроме того, взаимодействие ПАВ с макромолекулами описывалось как образование достаточно стабильных водородных связей. В то же время, как показано в данной работе, образование стабильных водородных связей не является необходимым условием структурообразования. Подобные допущения вызывают довольно существенные расхождения существующих теорий с экспериментальными данными.

Таким образом, разработка теории, описывающей структуру макромолекул с амфифильными звеньями и макромолекулярных систем, содержащих амфифильные низкомолекулярные вещества, является важной нерешенной задачей физики макромолекул.

1. Обзор литературы

Заключение диссертации по теме «Высокомолекулярные соединения», Ушакова, Александра Сергеевна

Выводы

В диссертационной работе теоретически исследовано структурообразование в растворах макромолекул с гидрофобно-полярными звеньями и макромолекул в растворах, содержащих поверхностно-активное вещество (ПАВ), с учетом эффекта ориентации связей между гидрофобными и полярными группами мономерного звена или молекулы ПАВ.

С использованием приближения самосогласованного поля и подходов теории нематического упорядочения жидких кристаллов впервые рассчитаны функции распределения звеньев амфифильной макромолекулы и молекул ПАВ по ориентациям, зависящие от градиента концентрации растворителя в системе.

Показано, что ориентация амфифильных звеньев в поверхностном слое глобулы уменьшает поверхностное натяжение, что приводит к большей стабильности глобулы амфифильной макромолекулы при переходе в клубковое состояние.

В случае сильного притяжения полярных групп к молекулам растворителя предсказывается образование глобулы, форма которой зависит от качества растворителя и жесткости макромолекулы. С ухудшением качества растворителя для жестких макромолекул происходят структурные переходы: сферическая глобула -«ожерелье» (несколько сферических глобул на одной цепи) -тороидальная глобула, для гибких макромолекул - сферическая глобула - «ожерелье» - диск.

В растворе гомополимеров и молекул ПАВ исследовано образование микроструктуры с периодически изменяющимися объемными долями компонентов и направлением ориентации молекул ПАВ. С уменьшением температуры происходят фазовые переходы: однородный раствор - объемноцентрированная (переход первого рода) — гексагональная — ламелярная микроструктура (переходы второго рода).

Переход к упорядоченной структуре может происходить как на внутрицепном масштабе при большой степени амфифильности молекул ПАВ, так и на масштабе нескольких макромолекул при малой степени амфифильности. При увеличении объемной доли молекул ПАВ период микроструктуры уменьшается, что хорошо согласуется с экспериментальными данными.

Для глобулы одиночной макромолекулы в смешанном растворителе, содержащем ПАВ, в объемном приближении исследованы эффект избирательной сорбции и набухание глобулы за счет проникновения в нее молекул ПАВ. Поверхностное натяжение глобулы уменьшается, а температура перехода в клубковую конформацию увеличивается в результате ориентации молекул ПАВ в поверхностном слое.

В объеме глобулы при уменьшении температуры может возникнуть сначала объемноцентрированная, а затем гексагональная и ламелярная микроструктуры.

Благодарности

Хочу выразить огромную благодарность моим родителям, бабушке и мужу, без их помощи я бы не смогла выполнить эту работу.

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю Елене Николаевне Говорун за совместную работы, объяснение новых методов расчёта, постановку интересных научных задач и поддержку. Автор признателен профессору И.Я. Ерухимовичу за обсуждение результатов и полезные консультации, которые значительно улучшили эту работу.

Автор выражает благодарность заведующему кафедрой физики полимеров и кристаллов А.Р. Хохлову за организацию научной работы, советы в выборе наиболее актуальных тем для исследования и участие в анализе полученных результатов.

Автор благодарит также сотрудников кафедры Е.Ю. Краморенко, В.В. Василевскую, И.И. Потёмкина, В.А. Иванова, О.Е. Филиппову, Е.Е. Махаеву, А.В. Чертовича и всех сотрудников кафедры физики полимеров и кристаллов МГУ им. М.В. Ломоносова и лаборатории физической химии полимеров ИНЭОС РАН за консультации, содействие, и тёплое дружеское отношение.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Ушакова, Александра Сергеевна, 2009 год

1. Франк-Каменецкий М Д, 1988, Самая главная молекула. М: Наука.

2. Волькенштейн М В. 1988, Биофизика, М: Наука.

3. Бреслср С Е, Талмуд Д J1, " О природе глобулярных белков"' 1944, ДАН СССР 43 (7-8), с 326-367.

4. Бреслер С Е, 1966, Введение в молекулярную биологию М — Л: Наука.

5. J Fisher Н F, 'WA limiting law relating the size and shape of protein molecules to their composition", 1964, PNAS 51 (6) p 1285-1291.

6. Лифшиц И M, "Некоторые вопросы статистической теории биополимеров'', 1968, ЖЭТФ 55 (6), с 2408-2422.

7. Гросберг А Ю, Хохлов А Р, 1989, Статистическая физика макромолекул. М:1. Наука.

8. Eigen М, Winker-Oswatitsch R, 1992, Steps Towards Life: a Perspective on Evolution Oxford University Press. Oxford.

9. Thunemann A F, Wender U, Jaeger W and Schnablegger H, "Nanoparticles of polyampholyte-surfactant complexes with perfluorododecanoic acid'' 2002, Langmur 18 (11) p 4500-4504.

10. Sheiko S S, Prokhorova S A, Beers К L, Matyjaszewski K, Potemkin 11, Khokhlov A R and Moller M, "Single molecule rod-globule phase transition for brush molecules at a flat interface" 2001, Macromolecules 34 (23) p 8354-8360.

11. Kikuchi A, Nose T, "Unimolecular micelle formation of poly(methyl methacrylate)-graft-polystyrene in mixed selective solvents of acetonitrile/acetoacetic acid ethyl ether" 1996, Macromolecules 29 (21) p 6770-6777.

12. Wataoka I, Urakawa H, Kobayashi K, Akaike T, Schmidt M and Kajiwara K, "Stmctural characterization of glycoconjugate polystyrene in aqueous solution", 1999, Macromolecules 32 (6), p 1816-1821.

13. Vasilevskaya V V, Khokhlov A R, Kidoaki S A and Yoshikawa K, ''Structure of collapsed persistent macromolecule: toroid vs. spherical globule" 1997. Biopolymers 41 (l)p 51-60.

14. Hud N V, Vilfan I D, ''Toroidal DNA condensates: unraveling the fine structure and the role of nucleation in determining size" 2005, Annu Rev Biophys, Biomol Struct 34 p295-318.

15. De Genncs P G, Taupin C, "Microemulsions and the flexibility of oil/water interfaces" 1982, J. Phys. Chem. 86 (13) p 2294-2304.

16. Israelachvili J N, 1991, Intermolecular & Surface Forces Academic press London.

17. Lipowsky R "The conformation of membranes" 1991, Nature 349 (7) p 475-481.

18. Pande V S, Grosberg A Yu, Tanaka T, "Heteropolymer freezing and design: Towards physical models of protein folding" 2000, Rev Mod Phys 72(1) p 259-314.

19. Shakhnovich E I, Gutin A, "Enumeration of all compact conformations of copolymers with random sequence of links" 1990, J Chem Phys 93 (2) p 5967-5971.

20. Shakhnovich E I, Gutin A, "Engineering of stable and fast-folding sequences of model proteins" 1993, PNAS 90 (15) p 7195-7199.

21. Shakhnovich E I, Gutin A, "Formation of microdomains in a quenched disorder heteropolymer" 1989, J Phys France 50 (14) p 1843-1850.

22. Dill К A, "Theory for the folding and stability of globular proteins" 1985, Biochemistry 24 (6) p 1501-1509.

23. Grosberg A Y, "Collapse and intramolecular phase separation in the polymer in which cach link may be in two states"1984, Biofizika 29 (4) p 569-573.

24. Garel T, Liebler L and Orland H, "Random hydrophilic-hydrophobic copolymers" 1994, JPhys IIFrance 4 (12) p 2139-2148.

25. Pretti M, "Bethe approximation for a hydrophobic-polar random copolymer" 2002, Phys Rev E 66 (3) p 0318031-11.

26. Lau К F, Dill К A, "A lattice statistical mechanics model of the conformational and sequence spaces of proteins" 1989, Macromolecales 22 (10) p 3986-3997.

27. Chan H S, Dill К A, "Origins of structure in globular proteins" 1990, PNAS 87 (16) pp 6388-6392.

28. Khokhlov A R, Khalatur P G, "Protein-like copolymers: computer simulation" 1998, Physica A 249 (1-4) p 253-261.

29. Khokhlov A R, Khalatur P G "Conformation-dependent sequence design (engineering) of А В copolymers" 1999, Phys Rev Lett 82(17) p 3456-3459.

30. Govorun E N, Ivanov V A, Khokhlov A R, Khalatur P G, Borovinsky A L and Grosberg A Yu "Primary sequences of proteinlike copolymers: Levy-llight-type long-range correlations" 2001, Phys Rev E 64(4) p 040903-07.

31. Govorun E N, Khokhlov A R, Semenov A N, "Stability of dense hydrophobic-polar copolymer globules: Regular, random and designed sequences" 2003, Eur Phys J E 12(2) p 255-264.

32. Semenov A N, "Core/Shell Structures of Proteinlike Copolymers: Are Finite Aggregates Thermodinamically Stable?" 2004, Macromolecules 37(1) p 266-237.

33. Khokhlov A R, Semenov A N and Subbotin A V, " Shape transformations of protein-like copolymer globules" 2005, Eur Phys JE 17(3) p 283-306.

34. Borisov О V, Zhulina E В "Amphiphilic graft copolymers in a selective solvent: intramolecular structures and conformational transitions" 2005, Macromolecules 38 (6) p 2506-2514.

35. Vasilevskaya V V, Khalatur P G and Khokhlov A R, "Conformational polymorphism of amphiphilic polymers in a poor solvent" 2003, Macromolecules 36 (26) p 10103-10111.

36. Vasilevskaya V V, Klochkov A A, Lazutin A A, Khalatur P G and Khokhlov A R "HA (Hydrophobic/Amphiphilic) copolymer model: coil-globule transition versus aggregation" 2004, Macromolecules 37 (14) p 5444-5460.

37. Vasilevskaya V V. Markov V A, Khalatur P G and Khokhlov A R . "Semiflexible amphiphilic polymers: Cylindrical-shaped, collagenlike, and toroidal structures" 2006, J Chem 7%sl24(14) p 1449141-9.

38. Марков В А, Василевская В В, Халатур П Г. Бринке Г, Хохлов А Р, "Конформационные свойства жесткоцепных амфифнльных макромолекул: фазовая диаграмма"', Высокомолек Соед 2008, 50 (6), с 965-976.

39. Ермилов В А, Василевская В В. Хохлов А Р, "Анализ вторичной структуры сополимеров, состоящих из амфифильных и гидрофильных звеньев: компьютерное моделирование" Высокомолек Соед 2007, 49 (1), с 109-118.

40. Старостина А А, Клочков А А, Василевская В В. Хохлов А Р. "Амфифильные гребнеобразные макромолекулы с различной статистикой распределения точек пришивки боковых цепей: математическое моделирование" Высокомолек Соед 2008, 50 (9), с 1691-1703.

41. Toppet S., Slinckx М, Smets G, "Influence of the reaction medium on the composition and the microstructure of styrenc-acrylic acid copolymers" 1975, J Polym Sci Polym Chem 13 (8) p 1879-1887.

42. Dondost A, Benoit H, "The Relationship between the unperturbed dimensions of polymers in mixed solvents and the thermodynamic properties of the solvent mixture" 1973, Macromolecules 6 (2) p 242-247.

43. Harwood H J 1987, Makromol Chem, Macromol Symp 10 (11) p 331.

44. Park К Y. Santee E R, Harwood H J, "Characterization of styrene-acrylamide copolymers prepared in various solvents by intrasequence cyclization"1989, Eur Polym J25 (7) p 651-656.

45. Klumperman B, Brown P G, "Interpretation of solvent effects on styrene/maleic anhydride copolymer sequence distribution and microstructure in terms of the bootstrap cffect" 1994, Macromolecules 27 (21) p 6100-6101.

46. Семчиков Ю Д, Князева T E, Смирнова JI А, Баженова Н Н, Славницкая Н Н, 1981, Высокомолек Соед Б 23 (7) с 483-.

47. Смирнова Л А. Семчиков Ю Д, Копылова Н А, Свешникова Т Г, Изволенский В В. Гребнева М В, Докл. АН СССР, 1991, 317 (2) с 410.

48. Семчиков Ю Д, Смирнова JI Л, Копылова Н А, Свешникова Т Г, "Градиентная неоднородность сополимеров по составу" 1995, Высоколюлек Соед Б 37(3) с 542545.

49. Shulz A R, Flory Р J, "Polymer chain dimensions in mixed-solvent media" 1955, J Polym Sci 15 (79) p 231-242.

50. Read В E, "A light-scattering study of preferential adsorption in the system benzene + cyclohexane + polystyrene" 1960, Trans Faraday Soc 56 p 382-390.

51. Pouchly J, Zivny A, Sole K, "Thermodynamic equilibrium in the system macromolecular coil-binary solvent" 1968, J Polym Sci С 23 (1) p 245-256.

52. Chu S G, Munk P, "Thermodynamic properties of polystyrene in mixed solvents studied by sedimentation equilibrium" 1978, Macromolecules 11 (5) p 879 888.

53. Pouchly J, Zivny A, "Correlation of data on intrinsic viscosities in mixed solvents by means of the modified flory-huggins equation" 1983, Makromol Chem В 184 (10) p 2081-2096.

54. Masegosa R M, Prolongo M G, Horta A, "The interaction parameter of polymer-solvent systems" 1986, Macromolecules 19 (5) p 1478-1486.

55. Pouchly J, Zivny A, "The effect of specific interactions on the sorption equilibrium in the polymer/mixed solvent system" 1985, Macromol Chem 186 (1) p 37-52.

56. Pouchly J, "Sorbtion equilibria in ternary system: polymer/ mixed solvent" 1989, Pure Appl Chem 61(6) p 1085-1095.

57. Kuchanov S I, Russo S, "Quantitative theory of free-radical copolymerization allowing for the phenomenon of preferential sorption" 1997, Macromolecules 30 (16) p4511 -4519.

58. Ландау Л Д, Лифшиц Е М, 1976, Статистическая физика ч.1,М.\ Наука.

59. Ерухимович И Я, Слабая суперкристаллизация и другие флуктуациониые эффекты в гибкоцепных концентрированных полимерных системах сложной архитектуры 1994, Дисс. докт. физ-матнаук, М.

60. Lcibler L, "Theory of microphase separation in block copolymers" 1980, Macromolecules 13 (6), 1602 -1617.

61. De Gennes P G, 1979, Scaling concepts in polymer physics, Cornell Univ. Press, Ithaca.

62. Trofin L, Lee S B, Mitchell D T, Martin С R, "A ligand-gated ion-channel mimetic nanopore membrane with an on-board transmembrane microbattery" 2004, J Nanosci Nanotechnol 4(3), p 239-244.

63. Safinya С R, Sirota E B, Bruinsma R F, Jeppesen C, Piano R J, Wenzel L J, "Structure of membrane surfactant and liquid crystalline smectic lamellar phases under flow" 1993, Science 261 (5121), p 588-591.

64. Karlsson A, Karlsson M, Karlsson R, Sott K, Lundqvist A, Tokarz M, Orwar O, "Nanofluidic networks based on surfactant membrane technology" 2003, Anal Chem 75 (11), p 2529-2537.

65. Joannopoulos J D, Meade R D, Winn J N, 1995, Photonic crystals: molding the flow of light, Princeton Univ. Press, Princeton.

66. Edrington A C, Urbas A M, de Rege P, Chen С X, Swager T M, Hadjichristidis N, Xenidou M, Fetters L J, Joannopoulos J D, Fink Y, Thomas E L, "Polymer-based photonic crystals" 2001 ,Adv Mater 13 (6), 421-425.

67. Sakoda K, 2001, Optical properties of photonic crystals, Springer, Berlin.

68. Valkama S, Kosonen H, Ruokolainen J, Haatainen T, Torkkeli M, Serimaa R, Brinke G, Ikkala O, "Self-assembled polymeric solid films with temperature-induced large and reversible photonic-bandgap switching" 2004, Nature Materials 3 (12), p 872-876

69. Liua Y J, Suna X W, Daib H T, Liub J H, Xub К S, "Effect of surfactant on the electro-optical properties of holographic polymer dispersed liquid crystal Bragg gratings" 2005, Optical Materials 27 (8), p 1451-1455.

70. Heckman E M, Grote J G, Hopkins F K, Yaney P P, "Performance of an electro-optic waveguide modulator fabricated using a dcoxyribonucleic-acid-based biopolymer" 2006, Appl Phys Lett 89 (18), 181116 1-3.

71. Stoylov P S, 2006, Molecular and colloidal electro-optics, Taylor&Francis press, London.

72. Jornitz W M, Meltzerb T H, "Analysis and monitoring: membrane flow comparison" 2006, Filtration & Separation 43 (7) p 40-42.

73. Bates F S. Fredrickson G H, "Block copolymers-designer soft materials" 1999, Physics Today 52 (2), p 32-38.

74. Jain S and Bates F S, "Reports on the origins of morphological complexity in block copolymer surfactants" 2003, Science 300 (5618), p 460-464.

75. Hoffmann H, Thunig C, Schmiedel P, Munkert U, "Surfactant systems with charged multilamellar vesicles and their rheological properties" 1994, Langmuir 10 (11) p 3972-3981.

76. Oberdisse J, Couvc C, Appell J, Berret J, Ligoure C, Porte G, "Vesicles and onions from charged surfactant bilayers: A neutron scattering study" 1996, Langmuir 12(5) p 1212-1218.

77. Ficheux M-F, Bonakdar L. Lead-Caideron F, Bibette J, "Some stability criteria for double emulsions" 1998, Langmuir 14 (10) p 2702-2706.

78. Acharya D P, Sharma S C, Rodrigues-Abreu C, Aramaki K, "Viscoelastic micellar solutions in nonionic fluorinated surfactant systems" 2006. J Phys Chem В 110 (41) p 20224 20234.

79. Hoffmann H, Thunig C, Schmiedel P, Munkert U, "Surfactant systems with charged multilamellar vesicles and their rheological properties" 1994, Langmuir 10 (11) p 3972-3981.

80. Yan Y, Hoffmann H, Leson A, Mayer C, "Molecular exchange through the vesicle membrane of siloxane surfactant in water/glyccrol mixed solvents" 2007, J Phys Chem В 111(22) p 6161-6166.

81. Jose R, Ochoa G, Munoz M, Reinoso D, Sasia P, Escudero F, Rio F, Mestre J, Torrecilla J, "Stability of inverse microemulsions of acrylamide-based anionic flocculants: evidence about the need of unsaturated surfactants" 2008, E-polymers 030.

82. Kim В J, Fredrickson G H, Hawker С J, and Kramer E J, "Nanoparticle surfactants as a route to bicontinuous block copolymer morphologies" 2007, Langmuir 23 (14) p 7804-7809.

83. Brake J, Mezera A, Abbott N, "Effect of surfactant structure on the orientation of liquid crystals at aqueous-liquid crystal interfaces" 2003, Langmuir 19 (16) p 64366442.

84. Brake J, Mezera A, Abbott N, "Surface-driven switching of liquid crystals using redox-active groups on electrodes" 2003, Langmuir. 19 (21) p 8629-8637.

85. Sharma S, Kunieda H, Esquena J, Abreu C, "Phase behavior and preparation of mesoporous silica in aqueous mixtures of fluorinated surfactant and hydrophobic fluorinated polymer" 2006, J Colloid Interface Sci 299 (1) p 297-304.

86. Xing S, Zhao G, "Stability and particle size of polypyrrole dispersion using sodium dodecylbenzenesulfonate as surfactant" 2007, E-polymers 018.

87. Hamley I W, 2000, Introduction to Soft Matter: Polymers, Colloids, Amphiphiles, Liquid Crystals, Chichester: Wiley.

88. Nylander T, Samoshina Y, Lindman B, "Formation of poly electrolyte-surfactant complexes on surfaces" 2006, J Colloid Interface Sci 123 (16) p 105-123.

89. Diez-Pascual A, Compostizo A, Crespo-Colin A, Rubio R, Miller R, "Adsorption of water-soluble polymers with surfactant character. Adsorption kinetics and equilibrium properties" 2007, J Colloid Interface Sci 307(2) p 398-404.

90. Radlinska E, Gulik-Krzywicki T, Lafuma F, Langevin D, Urbach W, Williams C, Ober R, "Polymer confinement in surfactant bilayers of a lyotropic lamellar phase" 1995, Phys Rev Lett 74 (21) p 4237- 4241.

91. Ficheux M-F, Bellocq A-M, Nallet F, "Effect of two water-soluble polymers on the stability of the A0T-H20- lamellar phase" 1997, Colloids Surf A, 123-124 p 253-263.

92. Akiba I, Masunaga H, Murata S, Sasaki K, "Formation of mesoscopically organized phase structures in polymer mixtures" 2006, Composite Interfaces 13 (9) p 415-421.

93. Wu W-T, Shi L, Zhu Q, Wang Y, Pang W, "Solvent-assisted self-assembly of amphiphilic polymer/surfactant complexes" 2008, Materials Letters 62 (17-18) p 2762-2765.

94. Ruokolainen J, Tanner J, ten Brinke G, Ikkala O, Torkkeli M, Serimaa R, "Poly( 4-vinyl pyridine)/zinc dodecyl benzene sulfonate mesomorphic state due to coordination complexation" 1995, Macromolecules 28 (23) p 7779-7784.

95. Ruokolainen J, Tanner J, ten Brinke G, Ikkala O, Torkkeli M, Serimaa R, "Mesomorphic structures in flexible polymcr-surfactant systems due to hydrogen bonding: poly(4-vinylpyridine)-pcntadecylphenol" 1996, Macromolecules 29 (10) p 3409-3415.

96. Ruokolainen J, Torkkeli M, Serimaa R, Komanschek B, Ikkala O, ten Brinke G, "Order-disorder transitions in polymcr-surfactant systems" 1996, Phys Rev E 54 (6) p 6646-6649.

97. Fredrickson G H, "Surfactant-induced lyotropic behavior of flexible polymer solutions" 1993, Macromolecules 26 (11) p 2825-2831.

98. Dormidontova E, ten Brinke G, "Microphase separation in hydrogen bonding polymer:surfactant melts" 1999, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 147 p 249—262.

99. Olcmskoi A, Savelyev A, "Theory of microphase separation in homopolymcr-oligomer mixtures" 2005, Physics Reports 419 p 145 205.

100. Onsager L, "The effects of shape on the interaction of colloidal particles" 1949, Ann N YAcadSci 51 (4) p 627-659.