Получение, структура, термочувствительность и использование полиэлектролитных микрокапсул, содержащих белки

• Автор: Дубровский, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 80 с. : ил.

Список сокращений

1. Введение

2. Литературный обзор

2.1. Формирование и свойства полиэлектролитных пленок, полученных методом последовательной адсорбции полиэлектролитов на плоских подложках

2.2. Принципы послойной электростатической самосборки

2.3. Рост слоев: условия и кинетика

2.4. Структура и свойства мультислоев

2.5. Использованные материалы

2.6. Использованные субстраты

2.7. Полиэлектролитные микрокапсулы, полученные методом последовательной адсорбции полиэлектролитов

2.7.1. Формирование полиэлектролитных оболочек на поверхности коллоидных частиц

2.7.2. Образование полых полиэлектролитных микрокапсул
2.7.3. Некоторые физико-химические свойства полых полиэлектролитных микрокапсул
2.8. Включение макромолекулярных соединений в полиэлектролитные
микрочастицы/капсулы с применением метода последовательной адсорбции
2.8.1. Мультислои макромолекул на поверхности коллоидных микрочастиц
2.8.2. Включение макромолекул в полиэлектролитных микрокапсул путем изменения проницаемости их оболочки
2.8.3. Покрытие кристаллов или агрегатов белков полиэлектролитной оболочкой
2.8.4. Метод, основанный на преципитации вещества на поверхности коллоидной матрицы
2.9. Кристаллизация карбоната кальция
2.10. Образование пористых частиц из карбоната кальция
3. Материалы и методы
3.1. Материалы и реактивы
3.2. Латексные микрочастицы как «ядра» для ПМК
3.3. Получение микросферолитов СаСОз
3.4. Получение составных микросферолитов СаСОз - белок
3.5. Формирование мультислойных полиэлектролитных микрокапсул па латексных
м и кро части цах
3.6. Формирование мультислойных полиэлектролитных микрокапсул на простых и составных микросферолитах СаСОз
3.7. Трансмиссионная электронная микроскопия
3.8. Малоугловое светорассеяние
3.9. Определение ферментативной активности уреазы
3.10. Определение ферментативной активности лактатдегидрогеназы
4. Результаты и обсуждение
4.1. Получение полиэлектролитных микрокапсул различных типов
4.1.1. Формирование полых ПМК с использованием в качестве «ядер» латексных микрочастиц
4.1.2. Формирование мультислойных полиэлектролитных микрокапсул на микросферолитах СаСОз
4.1.3. Получение полиэлектролитных микрокапсул, содержащих белки и ферменты..
4.2. Исследование ультраструктурной организации полиэлектролитных микрокапсул
4.2.1. Исследование внутренней ультраструктурной организации полых полиэлектролитных микрокапсул
4.2.2. Исследование внутренней ультраструктурной организации полиэлектролитных

микрокапсул, содержащих интерполиэлектролитные комплексы и белки
4.3. Изучение методами светорассеяния и оптической микроскопии термочувствительности полиэлектролитных микрокапсул разных типов
4.3.1. Изучение термочувствительное полых полиэлектролитных микрокапсул
4.3.2. Изучение термочувствительности полиэлектролитных микрокапсул, содержащих интерполиэлектролитные комплексы
4.3.3. Изучение термочувствительности полиэлектролитных микрокапсул, содержащих белки
4.4. Разработка полиэлектролитного ферментного микродиагностикума с регистрацией его работы по изменению скорости осаждения микрокапсул
4.4.1. Подбор условий оптимальной работы диагностикума
4.4.2. Повторное использование микродиагностикума
5. Выводы
6. Список цитируемой литературы
Благодарности
Список сокращений
БАВ - биологически активные вещества;
БСА - бычий сывороточный альбумин;
БЭП - безэмульгагорная эмульсионная полимеризация; ДМФА - диметилформамид;
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота;
ДС - декстрансульфат;
ЛДГ - лактатдегидрогеназа;
МФ - меламин-формальдегид;
ПА А - полиаллиламин;
ПАК - полиакриловая кислота;
ПДАДМА - полидиаллилдиметиламмоний;
ПМК - полиэлектролитные микрокапсулы;
ПНМК - полиэлектролитные нано- и микрокапсулы;
ПС - полистирол;
ПСС - полистиролсульфонат;
ПФМ - полиэлектролитный ферментный микродиагностикум; ПЭ - полиэлектролиты, полиэлектролитный;
РАН - Российская Академия наук;
ТГФ - тетрагидрафуран;
УФ - ультрафиолетовый;
ФИТЦ - флуоресцеинизотиоционат;
ЭДТА - этилендиаминтетраацетат;
ЭВМ - электронно-вычислительная машина;
ЯМР - ядерный магнитный резонанс.

карбонатных аналогов, тогда как бычий сывороточный альбумин уменьшает микросферолит. Методика получения сводилась к следующему: к 0,33 М раствору СаСЬ, содержащему З-б мг/мл белка и интенсивно перемешиваемому на магнитной мешалке, быстро добавляли равный объем 0,33 М раствора ЫагСОз. Перемешивание продолжалось в течение 30 сек, после чего прекращалось и образовавшаяся суспензия выдерживалась до полного осаждения образовавшихся частиц. Процесс «созревания» микросферолитов контролировали с помощью светового микроскопа. Затем надосадочную жидкость декантировали, осадок промывали водой и использовали для получения ПМК.
3.5. Формирование мультислойных полиэлектролитных микрокапсул на
латексных микрочастицах.
Полые полиэлектролитные микрокапсулы получали путем последовательного нанесения противоположно заряженных полиэлектролитов на латексные микрочастицы размера 4,3 и 5,3 мкм. Общая схема данного процесса представлена на рис. 4.
Поочередную адсорбцию полианиона ПСС и поликатиона ПАА на поверхности латексных микрочастиц проводили в растворах полиэлектролитов с концентрацией 1 - 2 мг/мл, содержащих 0,5М N301. Затем образец троекратно промывали 0,5 М МаСЛ для удаления неадсорбированных молекул полимеров. После нанесения необходимого числа слоев, латексная основа была растворена в растворе ДМФА в течение 48 часов. Полученные полые капсулы были троекратно отмыты чистым растворителем и дополнительно растворителем с водой в соотношении 2:1, а затем 1:1 для удаления продуктов распада ядра. Следующим шагом была отмывка микрокапсул от молекул растворителя, которую проводили бидистилированной водой. Все стадии получения полиэлектролитных микрокапсул проводились при температуре 20°С.
3.6. Формирование мультислойных полиэлектролитных микрокапсул на
простых и составных микросферолитах СаС
■ Оболочку полиэлектролитных микрокапсул на простых и составных микросферолитах карбоната кальция формировали аналогично процессу ее создания на латексных микрочастицах. Отличительной особенностью получения микрокапсул такого типа является стадия растворения и удаления неорганического ядра. Ее проводили в 0,2М растворе ЭДТА в течение 12 часов. Полученные капсулы были дополнительно троекратно отмыты водой для удаления продуктов распада кора. Все стадии получения полиэлектролитных микрокапсул проводились при температуре 20°С.