მაკრომოლეკულების ფიზიკა

მაკრომოლეკულების ფიზიკა — ფიზიკის დარგი, რომელიც შეისწავლის მაკრომოლეკულების – პოლიმერების აგებულებასა და ფიზიკურ თვისებებს. მათ მიეკუთვნება მაღალმოლეკულური ნაერთები, რომლებიც შედგება მრავალი (რამდენიმე ათეული ათასიდან მრავალ ასეულ ათასამდე) ინდენტური ან განსხვავებული სტრუქტურული ერთეულისაგან (მონომერული რგოლი). ისინი ერთმანეთთან დაკავშირებულია სინთეზის დროს გაჩენილი ქიმიური ბმებით. მაკრომოლეკულის ჯაჭვური აგებულება განაპირობებს მის ელასტიკურობას, ბოჭკოებისა და ფირების წარმოქმნის უნარს, პოლიმერული ხსნარების მაღალ სიბლანტესა და დაბალ ენტროპიას, რის შედეგადაც მცირე ენერგეტიკულ ზემოქმედებასაც შეუძლია გამოიწვიოს მაკრომოლეკულის თვითორგანიზება, რაც შესაძლებელს ხდის ცოცხალი მატერიის წარმოქმნას. მრავალი სინთეზური მასალა (პლასტიკი, ბოჭკო, ფირი, ლაქი, საღებავი და სხვა) და ყველა ცოცხალი ორგანიზმი მაკრომოლეკულისაგან შედგება. გიგანტური მაკრომოლეკულა არის დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავა (დნმ). XXI საუკუნის დასაწყისიდან მსოფლიოში მიმდინარეობს კვლევები მაკრომოლეკულის ბაზაზე ხელოვნური ინტელექტის შესაქმნელად.

საქართველოში XX საუკუნის 50-იან წლებში თსუ-სა და საქართველოს მეცნიერებათა აკადადემიის ფიზიკურ ინსტიტუტში ე. ანდრონიკაშვილის ინიციატივითა და ხელმძღვანელობით დაიწყო ბიომაკრომოლეკულების თერმოდინამიკური თვისებების შესწავლა. მომდევნო წლებში შემუშავდა მაკრომოლეკულებში სითბური ეფექტის ენერგეტიკის პირდაპირი გაზომვის მეთოდიკა და 1964 წელს შეიქმნა მსოფლიოში პირველი ადიაბატური დიფერენციული მასკანირებელი კალორიმეტრი (პ. პრივალოვი, ჯ. მონასელიძე), რომლის მგრძნობელობა 1000-ჯერ აღემატებოდა მანამდე არსებული კალორიმეტრებისას. მისი მეშვეობით შესაძლებელი გახდა აღნიშნული მეთოდიკის რეალიზება. ეს მეთოდიკა დაინერგა მსოფლიოს წამყვან ლაბორატორიებში. 1976 წელს  ე. ანდრონიკაშვილს და პ. პრივალოვს მიენიჭა სსრკ სახელმწიფო პრემია ნაშრომისათვის „მასკანირებელი მიკროკალორიმეტრი – ბიოლოგიური მაკრომოლეკულების კვლევის ახალი მეთოდი“. ფიზიკური ინსტიტუტის ბიოპოლიმერების თერმოდინამიკის ლაბორატორიაში ჯ. მონასელიძის ხელმძღვანელობით გამოიკვლიეს კიბოს უჯრედების თერმოდინამიკური თვისებები, სტრუქტურა და ამ უჯრედებიდან გამოყოფილი მაკრომოლეკულები პირველად დადგინდა, რომ კიბოს უჯრედების დნმ და ქრომატინი ნორმალურ უჯრედებთან შედარებით მეტ დეფექტს შეიცავს. ეს დეფექტები კი გამოწვეული იყო მუტაგენური მეტალების (რომელიც იწვევს მუტაციებს დნმ-ის ორმაგ სპირალში) რაოდენობის სიჭარბით. იმავე პერიოდში დაბალტემპერატურული კალორიმეტრიის მეშვეობით გამოიკვლიეს ჯანმრთელი და დაავადებული უჯრედებიდან გამოყოფილი წყლის გავლენა დნმ-ზე (ხელმძღვანელი გ. მრევლიშვილი), იქვე შეიქმნა რთული ბიოლოგიური სისტემების ლაბორატორია, რომლებშიც გარემოსთან ადაპტაციის შესასწავლად მაღალი მგრძნობელობის დაბალტემპერატურული კალორიმეტრიის მეშვეობით გამოიკვლიეს მცენარეში წყლის კრისტალიზაციისა და ყინულის დნობის თავისებურებები (ხელმძღვანელი ნ. ბაქრაძე). XX საუკუნის 90-იანი წლებიდან ფიზიკის ინსტიტუტში იკვლევენ ცოცხალი ორგანიზმების გენეტიკური კოდის (შესაბამისი ბიომაკრომოლეკულების) ცვლილებებს, რაც გამოწვეულია ტოქსიკური მეტალების, ანტიკანცეროგენული ნაერთებისა და ბიორეგულატორების ზემოქმედებით.

რესურსები ინტერნეტში
პ. მამრაძე, ენციკლოპედია „საქართველო“

კატეგორია:ფიზიკის დარგები