Исследование агрегации наночастиц коллоидного золота и их конъюгатов с биополимерами

• Автор: Краснов, Ярослав Михайлович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор и задачи исследования

' 1.1. Гидрозоли коллоидного золота и их применение

1.1.1. Методы формирования золотых наночастиц и физико-химические основы агрегативной устойчивости золей
1.1.2. Влияние полимеров на агрегативную устойчивость золей и формирование конъюгатов КЗ с биоспецифическими макромолекулами

1.1.3. Применение биоспецифических маркеров - конъюгатов КЗ

1.2. Нерешенные проблемы и постановка задач исследования

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1. Приборы и реактивы

2.2. Методики формирования золотых наночастиц заданного размера

(5 - 60 нм) и их конъюгатов с полимерами
2.2.1. Получение золей золота со средним диаметром частиц 30 нм
2.2.2. Получение золей золота со средним диаметром частиц 15 нм
2.2.3. Получение золей золота со средним диаметром частиц 5 нм
2.2.4. Образование конъюгатов КЗ с биоспецифическими макромолекулами
2.3. Проверка качества биоспецифических маркеров с помощью твердофазного иммуноанализа
2.4. Электронно-микроскопический анализ агрегатов наночастиц коллоидного
золота
2.5. Метод измерения спектров статического рассеяния света на
спектрофотометре “Эресогб М-40”
Глава 3. Поглощение и рассеяние света кластерами коллоидных золотых и серебряных частиц, формирующимися в режимах медленной и быстрой агрегации
3.1. Зависимость спектров экстинкции от режима агрегации (быстрая/медленная) и размера частиц
3.2. Сравнение экспериментальных спектров с модельными теоретическими расчетами
3.3. Влияние инициатора агрегации на изменения спектров экстинкции (на примере пиридина)
. 3.4. Влияние предварительной стабилизации золотых золей с помощью
Tween-20 на спектры экстинкции их агрегатов
3.5. Спектры статического рассеяния света при солевой агрегации золотых наночастиц
3.6. Связь между структурой агрегатов и их спектральными свойствами при солевой агрегации золотых наночастиц
Глава 4. Спектральные свойства кластеров, формирующихся при агрегации конъюгатов наночастиц коллоидного золота с полимерами
4.1. Исследование спектров поглощения и статического рассеяния для агрегатов, формирующихся в системах КЗ + желатин и (КЗ + Tween20) + ЧСА
4.2. Спектры поглощения и статического рассеяния при биоспецифической агрегации в системе (КЗ + Protein А) + IgG
4.3. Связь между структурой агрегатов конъюгатов наночастиц коллоидного золота с полимерами и их спектральными свойствами
4.4. Спектральный вариант метода SPIA для аналитического определения концентрации биополимеров
Заключение и выводы
Список литературы
Благодарности
Список сокращений:
ВМС - высокомолекулярные соединения
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота
ДС - дисперсная система
ДЭС - двойной электрический слой
ЗХВК — золотохлористоводородная кислота
КЗ - коллоидное золото
ОП - оптическая плотность
ПАВ - поверхностно активное вещество
ПР - плазмонный резонанс
ССРС - спектр статического рассеяния света
СП - спектр поглощения
ТЭМ — трансмиссионная электронная микроскопия
ЧСА - человеческий сывороточный альбумин
ЭМ - электронная микроскопия
DDA - аппроксимация дискретных диполей
DLA - диффузионно-ограниченная агрегация
DLCA - диффузионно-ограниченная кластер - кластерная агрегация
IgG - иммуноглобулины G
Protein (Рг.) А - протеин А
RLCA - реакционно-ограниченная кластер - кластерная агрегация SPIA — иммуноанализ с помощью частиц золя

1.2. Нерешенные проблемы и постановка задач исследования
Анализ работ по изучению спектральных характеристик процессов агрегации наночастиц КЗ и биоспецифическому связыванию молекул-мишеней с биоконъюгатами на основе частиц КЗ позволяет выделить несколько нерешенных проблем в данном направлении:
1. Не изучена должным образом зависимость спектров поглощения и рассеяния света кластерами от размера КЗ частиц и времени агрегации, а также зависимость структуры агрегированных биоконъюгатов от условий формирования и связь между структурой кластеров и их спектрами поглощения и упругого рассеяния.
2. Не проведена сравнительная оценка возможностей применения спектров поглощения и рассеяния для разработки аналитических тестов, основанных на биоспецифической агрегации частиц КЗ.
3. Большой интерес представляет также сопоставление экспериментальной временной зависимости спектров поглощения и рассеяния света с расчетами на основе современных теоретических моделей.
Исходя из вышеперечисленных проблем, перед нами были поставлены и решены задачи исследования, сформулированные следующим образом:
1. Экспериментальное исследование зависимости спектров поглощения и рассеяния света кластерами, образованными при солевой агрегации КЗ частиц, от времени агрегации, размера частиц и концентрации соли (быстрый и
. медленный режимы агрегации);
2. Экспериментальное исследование спектров поглощения и рассеяния света при агрегации золей золота биополимерами, включая биоспецифические пары;
3. Электронномикроскопическое (ЭМ) исследование структуры агрегатов, сформированных при разных условиях. Исследование корреляции между структурой кластеров и их спектрами поглощения и упругого рассеяния;
4. Проведение сравнительной оценки возможностей применения спектров поглощения и рассеяния для разработки аналитического теста, основанного на биоспецифической агрегации;