Иммобилизация наноматериалов на поверхности живых клеток эукариот и прокариот

• Автор: Замалеева, Алсу Ильгизовна
• Шифр специальности: 03.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 174 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Многослойные тонкие пленки из полимеров как инструмент модификации поверхностей

1.1. 1. Конструирование многослойных полимерных тонких пленок для

модификации планарных поверхностей

1.1.2. Трехмерные композитные конструкции, состоящие из полимерных пленок и коллоидных частиц

1.2. Клетки эукариот и прокариот как объекты для иммобилизации наноматериалов

1.2.1. Формирование оболочек из тонких полимерных пленок на поверхности клеток
1.2.2. Клетки, модифицированные наноматериалами, как компоненты функциональных устройств
1.3. Заключение по обзору литературы
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Реактивы и оборудование
2.2. Объекты исследований и их подготовка
2.3. Методы синтеза и подготовки наноструктур
2.3.1. Синтез наночастиц благородных металлов
2.3.2.Синтез оксидных (магнитных) наночастиц
2.3.3. Солюбилизация углеродных нанотрубок
2.4. Метод иммобилизации наноматериалов на поверхности клеток
2.5. Кварцевый наногравиметрический анализ
2.6. Микроскопические методы исследований
2.6.1. Оптическая микроскопия
2.6.2. Флуоресцентная микроскопия
2.6.3. Сканирующая электронная микроскопия, энергодисперсионный рентгеновский анализ
2.6.4. Просвечивающая электронная микроскопия
2.6.5. Атомно-силовая микроскопия
2.7. Поверхностно-усиленная рамановская спектроскопия (спектроскопия комбинационного рассеивания)
2.8. Методы определения жизнеспособности клеток
2.8.1. Метод определения жизнеспособности клеток с трипановым синим
2.8.2. Метод определения физиологической активности клеток
2.9. Электрохимические методы
2.9.1 Иммобилизация клеток, модифицированных углеродными нанотрубками, на поверхность стеклоуглеродных электродов
2.9.2. Метод циклической вольтамперометрии 52 ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Синтез и характеристика наноматериалов
3.1.1. Синтез и характеристика наночастиц благородных металлов 5
3.1.2. Синтез и характеристика магнитных наночастиц
3.1.3. Солюбилизация углеродных нанотрубок и их характеристика 5
3.2. Алгоритм модификации поверхности клеток
3.3. Характеристика клеток, модифицированных наноматериалами
3.3.1. Клетки дрожжей 5'.сегегшЭе, модифицированные
полиэлектролитными пленками и наночастицами благородных металлов
3.3.2. Лимфоциты крови, модифицированные полиэлектролитными пленками и наночастицами благородных металлов
3.3.3. Конидии Т.азрегеїіит, модифицированные полиэлектролитными пленками и наночастицами благородных металлов
3.3.4. Бактерии Е.соїі и Бхокпіі, модифицированные полиэлектролитными
пленками и наночастицами благородных металлов
3.3.5. Водоросли С.ругепо1(1о5а, модифицированные полиаллиламин
гидрохлорид-стабилизированными магнитными наночастицами
3.3.6. Клетки дрожжей Хсегегшае, модифицированные
полиэлектролитными пленками и углеродными нанотрубками
3.4. Изучение жизнеспособности клеток, модифицированных
наноматериалами
3.5. Практическое применение метода иммобилизации наноматериалов на поверхности живых клеток
3.5.1 Характеристика клеток, модифицированных полиэлектролитными пленками и наночастицами благородных металлов, методом поверхностно-
усиленной рамановской спектроскопии
3.5.2. Применение дрожжей, модифицированных полиэлектролитными пленками и многостенными углеродными нанотрубками, в качестве чувствительных элементов электрохимических биосенсоров
3.5.3. Перспективы практического применения одноклеточных водорослей, модифицированных магнитными наночастицами
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Рис. 8. Изображение модифицированных магнитными наночастицами клеток дрожжей, полученное при помощи просвечивающего электронного микроскопа. Шкала размера - 200 нм (Safarik, Safarikova, 2007)
Клетки дрожжей, обработанные магнитными наночастицами, были применены на практике в качестве адсорбентов для связывания и удаления водорастворимых красителей. Была показана высокая и более эффективная адсорбционная способность модифицированных клеток дрожжей по сравнению с другими немагнитными адсорбентами.
Позже научной группой Safarik были получены клетки водорослей Chlorella vulgaris, модифицированные магнитными наночастицами (Safarikova et al., 2008) и была оценена их способность к абсорбции красителей разных классов.
Также авторами была описана возможность применения обработанных магнитными наночастицами клеток для утилизации токсичных ксенобиотиков органического и неорганического происхождения на примере биосорбции ионов тяжелых металлов дрожжами Saccharomyces cerevisae, модифицированных магнитными наночастицами (Yavuz et al., 2006). Было показано, что полученные гибридные системы на основе клеток и магнитных наночастиц могут быть использованы для удаления следовых количеств ксенобиотика.