Исследование ДНК-гидролизующих белков и метаболической активности клеток человека с помощью биохимических сенсоров

• Автор: Шахмаева, Ирина Игоревна
• Шифр специальности: 03.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I: ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 ДНК-гидролизующие белки как диагностические биомаркеры

1.1.1 Характеристика Д1 ГК-гидролизующих белков

1.1.2 Биологическая роль и диагностическая значимость ДНК-гидролизующих белков

1.1.3 Методы анализа ДНК-гидролизующих белков

1.2 Метаболическая активность клеток человека

1.2.1 Характеристика некоторых метаболитов клеток

1.2.2 Методы анализа метаболической активности клеток

1.3 Биосенсоры как инструмент для анализа биомолекул и клеток
1.3.1 Биосенсоры для исследования клеток
1.3.2 Способы иммобилизации клеток на поверхности
и в составе материалов
1.3.3 Заключение по обзору литературы
ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Оборудование
2.2 Реактивы и материалы
2.3 Приготовление и характеристика углеродных нанотрубок
2.4 Исследование взаимодействия ДНК с углеродными нанотрубками
2.5 Электрофорез в агарозном геле
2.6 Изготовление сенсоров и электрохимические измерения
2.7 Определение активности ДНКазы I
2.8 Расщепление ДНК под действием ультразвука и ДНКазы I
2.9 Определение ДНК-гидролизующей активности сыворотки крови

2.10 Культивирование клеток
2.11 Выделение клеток крови
2.12 Исследование жизнеспособности клеток
2.13 Обработка клеток цитостатиками
2.14 Анализ метаболитов клеток на модифицированных электродах
2.15 Иммобилизация клеток
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 5
3.1 Исследование взаимодействия нуклеиновых кислот
с углеродными нанотрубками
3.2 Электрохимические свойства ДНК при расщеплении
3.3 Исследование метаболической активности клеток человека
3.4 Разработка биосенсоров на основе иммобилизованных клеток
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
АИТ - аутоиммунный тиреоидит
АСМ - атомно-силовая микроскопия
АТФ - аденозинтрифосфат
дГМФ - дезоксигуанозинмонофосфат
МЭ - модифицированный электрод
ДНКаза - дезоксирибонуклеаза
НАД - никотинамидадениндинуклеотид
НАДФ - никотинамидадениндинуклеотидфосфат
НК - нуклеиновые кислоты
ПЛ - полилизин
ПО - полиорнитин
ПЭ - полиэтиленимин
СКВ - системная красная волчанка
УНТ - углеродные нанотрубки
ФДЭза - фосфодиэстераза
ФСБ - фосфатно-солевой буфер
ЭДТА - этилендиаминтетраацетат кальция-натрия
ЯМР - ядерный магнитный резонанс

в использовании, что является важной предпосылкой для их
коммерциализации и внедрения в практику (Banerjee and Bhunia, 2009).

Рисунок 2 - Схема клеточного биосенсора, основанного на
электрохимическом импедансе (Banerjee and Bhunia, 2009).
Основным недостатком импедансных биосенсоров является низкая плотность монослоя клеток, адгезирующих на поверхности электрода, что может приводить к уменьшению чувствительности анализа. Для решения этой проблемы Xing et al. (2005) вырастили клетки на поверхности микроэлектрода и регистрировали изменение импеданса системы в зависимости от количества, жизнеспособности, морфологии клеток. Полученные данные о количестве и жизнеспособности клеток хорошо коррелировали с результатами пролиферативного МТТ-теста (Xing et al., 2005).
В этой же работе биосенсор применили для оценки влияния токсинов антипирена, диметилформамида, ибупрофена и др. на фибробласты мыши. Отклик биосенсора коррелировал с цитотоксичным действием исследованных соединений, при этом, благодаря возможности мониторинга в реальном времени, с помощью биосенсора авторам удалось установить новые механизмы воздействия токсинов на клетки (Xing et al., 2006).

Измерение импеданса
Источник переменного тока
Изменение
морфологии
Изменение
цитоскелета
Изменение клеточного метаболизма
{Золотой
{электрод