Автореферати ФХФ

Постійне посилання зібрання

https://dspace.onu.edu.ua/handle/123456789/23457

Переглянути

Перегляд Автореферати ФХФ за Автор "Терещенко, Алла Владимировна"

Зараз показуємо 1 - 1 з 1
  • Ескіз
    Документ
    Вплив адсорбції біомолекул на оптичні властивості наноструктурованих плівок ТІО2
    (Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2017) Терещенко, Алла Володимирівна; Tereshchenko, Alla V.; Терещенко, Алла Владимировна
    Дисертація присвячена вивченню впливу адсорбції біологічних молекул на поверхні наноструктурованих плівок діоксиду титану (ТіО2), а також встановленню основних аспектів механізму взаємодії біомолекул та ТіО2. Розроблена методика формування біочутливого шару на поверхні наноструктурованих плівок TiO2 шляхом прямої (нековалентної) іммобілізації білків – антигенів вірусу лейкозу великої рогатої худоби gp51. Визначені закономірності змін у спектрах фотолюмінесценції, що виникають в результаті взаємодії між біологічними молекулами і наночастинками TiO2. Встановлено, що іммобілізація антигенів вірусу лейкозу gp51 на поверхні наноструктурованих плівок TiO2 супроводжується посиленням фотолюмінесценції TiO2 у видимому та УФ-діапазонах, а також зсувом спектру фотолюмінесценції в УФ-область. Подальша взаємодія іммобілізованих на TiO2 антигенів лейкозу з антитілами проти вірусу лейкозу (anti-gp51) призводить до зворотніх змін у спектрах фотолюмінесценції TiO2. Експериментально доведено, що адсорбційна чутливість оптичного імуносенсора на основі TiO2/gp51 до anti-gp51 знаходиться в межах від 2 до 8 мкг/мл. Аналіз поведінки сигналу імуносенсора за допомогою обчислення похідної, дозволив розрахувати точний поріг адсорбційної чутливості імуносенсора на основі TiO2/gp51, що відповідає концентрації антитіл Сanti-gp51 = 1,98 мкг/мл. Вперше визначений діапазон температури для застосування імуносенсора на основі TiO2/gp51, який становить від 25°С до 35 °С. Тим самим доведено, що аналітичний сигнал реєструвався саме від утвореної структури імуносенсора TiO2/gp51 і адсорбовані білки безпосередньо беруть участь в генерації цього сигналу. Вперше встановлений механізм взаємодії наночастинок TiO2 та біологічних молекул, головні аспекти якого полягають у тому, що основною причиною змін (зсувів) максимумів у спектрах фотолюмінесценції в результаті адсорбції антигенів gp51 на поверхні TiO2 є електростатична взаємодія між поверхневим негативним зарядом TiO2 і позитивними частковими зарядами білків gp51. Вперше доведено, що ефекти зміщення максимуму фотолюмінесценції TiO2 і наявність адсорбційної чутливості до anti-gp51 визначаються бар'єрним ефектом, тобто змінами величини поверхневого потенційного бар'єру TiO2 в результаті адсорбції gp51 та його подальшим відновленням після взаємодії TiO2/gp51 з anti-gp51. Показано також, що структуру TiO2/gp51 можна представити як модель типу плоского конденсатора, біологічний прототип якого формується в результаті іммобілізації білка gp51. Розроблений прототип оптичного біосенсора на основі наноструктурованих плівок TiO2, модифікованих порфірином, для визначення валінової амінокислоти, що проявляє адсорбційну чутливість до валіну в діапазоні концентрацій від 0,04 до 0,16 мг/мл. Встановлений механізм взаємозв'язку між оптичними і адсорбційними характеристиками наноструктурованих плівок TiO2. Визначені закономірності взаємодії наночастинок TiO2 з біологічними об'єктами та їх вплив на оптичні властивості наночастинок TiO2. Обгрунтована доцільність практичного застосування результатів для створення нових оптичних біосенсорів, імуносенсорів.