Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.onu.edu.ua:8080/handle/123456789/34123
Title: Interaction of TIO2 nanoparticles and proteins Of an immune complex in photoluminescence Based biosensor
Other Titles: Взаємодія наночастинок TIO2 та білків імунного комплексу у біосенсорі на основі фотолюмінесценції
Взаимодействие наночастиц TIO2 и белков иммунного комплекса в биосенсоре на основе фотолюминесценции
Authors: Tereshchenko, Alla V.
Терещенко, Алла Владимировна
Терещенко, Алла Володимирівна
Smyntyna, Valentyn A.
Сминтина, Валентин Андрійович
Смынтына, Валентин Андреевич
Citation: Фотоэлектроника = Photoelectronics
Issue Date: 2022
Publisher: Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Keywords: TiO2 nanoparticles
photoluminescence
biosensor
TiO2 наночастинки
фотолюмінесценція
біосенсор
фотолюминесценция
биосенсор
Series/Report no.: №30
Abstract: It has been investigated an interaction between nanostructured semiconductor thin layers and immune complex based proteins that is a fundamental issue of the formation of nanobiointerface in the various biosensors, in particular, optical biosensors. In this work, the main aspects of the interaction between photoluminescent TiO2 nanoparticles and Bovine leucosis virus (BLV) protein gp51, used as a model protein, during the formation of photoluminescence based immunosensor have been discussed. The antigens of gp51 were immobilized on the surface of a nanostructured TiO2 thin film formed on the glass substrates. As a result, an increase of the photoluminescence (PL) signal intensity and PL peak shift from 517 nm to 499 nm were observed. An incubation of TiO2/gp51 structure in a solution containing anti-gp51 antibodies resulted in the backward PL peak shift from 499 nm to 516 nm and decrease of the PL intensity. The main reason of the changes in the PL spectra (i.e. PL maxima shifts and PL intensity variations) as a result of BLV protein gp51 adsorption on the surface TiO2 thin film is an electrostatic interaction between negatively charged surface of TiO2 and positively charged atoms and groups provided by the adsorbed gp51 protein due to the presence of partial uncompensated charges within the proteins.
Досліджена взаємодія між тонкими наноструктурованими напівпровідниковими шарами та білками на основі імунних комплексів, яка є фундаментальним питанням формування нанобіоінтерфейсу в різних біосенсорах, зокрема, в оптичних біосенсорах. В роботі обговорено основні аспекти взаємодії фотолюмінесцентних наночастинок TiO2 з білком gp51 вірусу лейкозу великої рогатої худоби (BLV), який використовується як модельний білок, під час формування імуносенсора на основі фотолюмінесценції. Антигени gp51 були іммобілізовані на поверхні наноструктурованої тонкої плівки TiO2, сформованої на скляних підкладках. В результаті спостерігалося збільшення інтенсивності сигналу фотолюмінесценції (ФЛ) та зсув піку ФЛ з 517 нм до 499 нм. Інкубація структури TiO2/gp51 у розчині, що містить антитіла до gp51, призвела до зсуву піку ФЛ у зворотному напрямку від 499 нм до 516 нм та зниження інтенсивності ФЛ. Основною причиною змін у спектрах ФЛ (тобто зсувів максимумів ФЛ та зміни інтенсивності ФЛ) в результаті адсорбції білка BLV gp51 на поверхні тонкої плівки TiO2 є електростатична взаємодія між негативно зарядженою поверхнею TiO2 та позитивно зарядженими атомами та групами адсорбованого білка gp51 через наявність часткових нескомпенсованих зарядів всередині білків.
Исследовано взаимодействие между тонкими слоями наноструктурированных полупроводников и белками на основе иммунных комплексов, которое является фундаментальной проблемой формирования нанобиоинтерфейса в различных биосенсорах, в частности, оптических биосенсорах. В работе обсуждаются основные аспекты взаимодействия фотолюминесцентных наночастиц TiO2 с белком gp51 вируса лейкоза крупного рогатого скота (BLV), используемым в качестве модельного белка, при формировании иммуносенсора на основе фотолюминесценции. Антигены gp51 были иммобилизованы на поверхности наноструктурированной тонкой пленки TiO2, сформированной на стеклянных подложках. В результате наблюдалось увеличение интенсивности сигнала фотолюминесценции (ФЛ) и сдвиг пика ФЛ с 517 нм до 499 нм. Инкубация структуры TiO2/gp51 в растворе, содержащем антитела против gp51, приводила к обратному сдвигу пика ФЛ с 499 нм до 516 нм и снижению интенсивности ФЛ. Основной причиной изменений спектров ФЛ (т.е. сдвигов максимумов и вариаций интенсивности ФЛ) в результате адсорбции белка gp51 BLV на поверхностной тонкой пленке TiO2 является электростатическое взаимодействие между отрицательно заряженной поверхностью TiO2 и положительно заряженными атомами и группами адсорбированного белка gp51 из-за наличия частичных нескомпенсированных зарядов внутри белков.
URI: http://dspace.onu.edu.ua:8080/handle/123456789/34123
Other Identifiers: UDC 621.315.592
Appears in Collections:Photoelectronics

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
6-13.pdf344.98 kBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.