Исследование структуры компонентов атеросклеротической бляшки методами магнитного резонанса

• Автор: Галиуллина, Лейсан Фаритовна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДЫ ЯМР СПЕКТРОСКОПИИ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ ЖИДКИХ И ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
1.1 Введение
1.2 ЯМР высокого разрешения в жидкости
1.2.1 Одномерная ЯМР спектроскопия
1.2.2 Двумерная ЯМР спектроскопия
1.3 ЯМР высокого разрешения твердотельных и аморфных образцов
1.3.1 ЯМР с вращением под магическим углом
1.3.2 ЯМР с вращением под магическим углом с кросс-поляризацией (СР-МАБ)
1.3.3 ЯМР высокого разрешения с вращением под магическим углом (НЯ-МАБ)
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты исследования
2.1.1 Холестерин и додецилсульфат натрия, как модель биологической мембраны
2.1.2 Гидроксиапатит и коллаген
2.2 Методы исследования
2.2.1 Исследования холестерина и додецилсульфата натрия
2.2.2 Исследования кальциевого фосфата гидроксиапатита, коллагена и атеросклеротической бляшки
3. ПРЯМОЕ НАБЛЮДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ КОМПЛЕКСА «ХОЛЕСТЕРИН + МОДЕЛЬ БИОЛОГИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ»
3.1 Одномерная и двумерная ЯМР 'Н и 13С спектроскопия холестерина в
растворе
3.2 Образование мицелл на основе додецилсульфата натрия в растворе ДМСО по данным двумерной ЯМР БЮЕБУ спектроскопии
3.3 Комплексообразование холестерин - додецил сульфата натрия в растворе ДМСО по данным ЯМР спектроскопии
4. ЯМР ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЛАГЕНА, ГИДРОКСИАПАТИТА И АТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКОЙ БЛЯШКИ
4.1 Определение ЯМР и ЭПР спектральных характеристик
атеросклеротической бляшки
4.1.1 ЯМР спектроскопия атеросклеротической бляшки
4.1.2 ЭПР спектроскопия атеросклеротической бляшки
4.2 ЯМР исследования синтетического гидроксиапатита
4.3 Исследования взаимодействия коллагена с гидроксиапатитом
4.3.1 Исследование порошка коллагена методом ЯМР с вращением под магическим углом
4.3.2 Исследования суспензий коллагена и гидроксиапатита методами ЯМР высокого разрешения
4.3.3 Квантово-химические расчеты модельных комплексов
ВЫВОДЫ
ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК АВТОРСКИХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. На протяжении десятилетий многие аспекты развития и совершенствования экспериментальной базы и методов ЯМР спектроскопии связывались с проблемами исследования структуры и свойств различных химических веществ. Разработка новых методик проведения экспериментов и обработки данных постоянно расширяла круг решаемых с применением ЯМР задач и позволяла исследовать все более сложные объекты. Это способствовало успешному применению ЯМР для исследования структуры биомолекул и их функций в организме на уровне клеток и органов. В настоящее время современные методы спектроскопии ядерного магнитного резонанса достигли столь высокого уровня, что позволили вплотную приблизиться к детальному изучению биофизических процессов в медицине и биологии [1-9]. Следствием этого явилось появление крупных международных журналов, специализирующихся на тематиках, посвященных приложениям ЯМР в биологии и медицине - Journal of Biomolecular NMR, Magnetic Resonance in Medicine, NMR in Biomedicine и др. для более широкой и профессиональной ориентации в указанных областях.
Особенность метода ЯМР высокого разрешения (ВР), прежде всего, состоит в том, что по положению и мультиплетности резонансных линий в спектрах можно судить о взаимном расположении отдельных атомов или групп атомов в молекулах, причем с применением специальных методик это удается обнаружить даже для магнитно эквивалентных атомов. Этим ЯМР метод по своей информативности выгодно отличается от других аналитических методов, конкурирующих с ним.
В последнее время особую актуальность приобрели приложения ЯМР в медицинских исследованиях, в частности, для изучения молекулярных механизмов, имеющих место при сердечно-сосудистых заболеваниях (ССЗ). ССЗ являются наиболее частой причиной инвалидизации и смертности взрослого населения в большинстве экономически развитых стран, включая РФ. Известно,

Как результат, становится возможным наблюдение с высокой степенью достоверности очень малых ЯЭО.
В базисном эксперименте селективного ID NOESY используется следующая импульсная последовательность:
90°(дс, sel) - G’ - 90°(дг) - тя - Gm - 90°(д:) - т2 - 180°(д:) - G, - acq,
где первый импульс селективно насыщает только резонансы от интересующих спинов. Градиент Gi задает намагниченности, созданной первым импульсом, фазу (в плоскости ху), зависящую от положения спина в образце. Далее намагниченность расфазируется. Второй импульс ориентирует у-компоненту вектора намагниченности по оси z. В течение времени смешивания тт кросс-релаксация приводит к тому, что намагниченность вместе с соответствующей фазой переносится на другие спины. Последний 90° импульс опрокидывает намагниченность в плоскость ху, где она рефокусируется с помощью градиента G2. 180° импульс рефокусирует эволюцию химических сдвигов в течение последнего градиента [41]; длительность временной задержки т2 равна длительности градиента G2. Длительность и мощность Gi и G2 выбираются так, чтобы вектор намагниченности расфокусировалсся первым импульсом и рефокусировалсся вторым. Третий градиент Gm прикладывается в течение времени смешивания для того, чтобы оставить только вектор намагниченности вдоль оси z. Эта последовательность имеет много общего с экспериментами, используемыми при подавлении воды в ЯМР in vivo [42,43] и экспериментами NOESY для измерения химического обмена [44].
1.2.2.6 Метод 2D DOSY
Трансляционное движение молекул в растворе (диффузия или самодиффузия) зависит от множества физических параметров, таких как вязкость, температура, размер и формы молекулы. В приближении сферической формы