Иммобилизованная ДНК как реагент для вольтамперометрического определения низко- и высокомолекулярных эффекторов

• Автор: Зявкина, Юлия Игоревна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДНК С НИЗКО И ВЫСОКОМОЛЕКУ

ЛЯРНЫМИ ЭФФЕКТОРАМИ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ С УЧАСТИЕМ ДНК

1.1. Взаимодействие ДНК с низкомолекулярными эффекторами

металлами.

1.1.1. Взаимодействие ДНК с ионами металлов.

1.1.2. Влияние взаимодействия переходных металлов с ДНК

на живой организм .

1.1.3. Взаимодействие ДНК с платиновыми металлами.

Противоопухолевая активность комплексов металлов
платиновой группы.
1.2. Взаимодействие ДНК с высокомолекулярными эффекторами
1.3. Электрохимические методы изучения взаимодействия
ДНК с переходными металлами .
1.4. Электрохимические биосенсоры на основе нуклеиновых
1.4.1. Иммобилизация нуклеиновых кислот
1.4.2. Аналитические возможности электрохимических биосенсоров
на основе нуклеиновых кислот.
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ, АППАРАТУРА, ОБЪЕКТЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ И УСЛОВИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА .
2.1. Постановка задачи исследования.
2.2 Объекты исследования и приготовление растворов
2.3 Приборы и техника измерений.
2.4. Методика иммобилизации денатурированной ДНК.
2.5. Устройство амперометрического биосенсора на основе денатурированной иммобилизованной ДНК
3. РАЗРАБОТКА АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО БИОСЕНСОРА
НА ОСНОВЕ ИММОБИЛИЗОВАННОЙ ДЕНАТУРИРОВАННОЙ ДНК И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЕГО
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ.
3.1. Способ ковалентной иммобилизации денатурированной ДНК и его
преимущества
3.2. Основные характеристики биочувствительной части амперометри
ческого биосенсора на основе иммобилизованной денатурированной ДНК.
4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДЕНАТУРИРОВАННОЙ ДНК С НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫМИ ЭФФЕКТОРАМИ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ
И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ БИОСЕНСОРА
4.1. Поведение ионов РЬН и С1 в присутствии ДНК содержащего
биосенсора
4.2. Выбор оптимальных условий определения ионов РЬН и Сс1Н.
Изотермы адсорбции Ленгмюра и константы связывания дДНК с тяжелыми металлами как параметры оптимизации.
4.3. Реактивация биочувствительной части сенсора и использование комплексообразования МИ комплексон Ш для определения ионов РЬН
и СП с помощью биосенсора на основе денатурированной иммобилизованной ДНК в модельных растворах
5. КОМПЛЕКСЫ И 1У КАК НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ЭФФЕКТОРЫ ДНК И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО БИОСЕНСОРА НА ОСНОВЕ дИДНК
5.1. Использование каталитических токов выделения водорода для определения комплексов Р1П и РУ.
5.2. Определение противоопухолевых препаратов цисплатина и оксоплатина в модельных растворах с помощью БС
6. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ дДНК С ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫМИ ЭФФЕКТОРАМИ АУТОАНТИТЕЛАМИ И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
С ПОМОЩЬЮ БИОСЕНСОРА НА ОСНОВЕ дИДНК
6.1. Влияние комплексообразования ДНКаутоАт на аналитический сигнал биосенсора в присутствии комплекса РП и определения аутоАт в модельных растворах
6.2. Определение констант связывания биоспецифического взаимодействия ДНКаутоантитела.
7. ПРИМЕНЕНИЕ АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО БИОСЕНСОРА НА ОСНОВЕ ИММОБИЛИЗОВАННОЙ ДЕНАТУРИРОВАННОЙ ДНК
ДЛЯ АНАЛИЗА РЕАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ
7.1. Определение ионов СИ и РЬН в сыворотке крови с помощью биосенсора
7.2. ДНКсодержащий амперометрический биосенсор как новое средство
экологического контроля
7.3. Определение содержания онкопрепаратов на основе платины
в сыворотке крови человека с помощью биосенсора .
7.4. Применение амперометрического биосенсора на основе дИДНК
в иммуноанализе и диагностике аутоиммунных заболеваний
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


ДНКаутоАт стало возможным определение с помощью БС содержания высокомолекулярных эффекторов аутоАт в широком диапазоне концентраций, что позволило проводить диагностику аутоиммунных заболеваний, характерной особенностью которых является повышенное содержание в сыворотке крови Ат к дДНК. БС. Оценены значения констант связывания ДНКаутоАТ и ДНК ион тяжелого металла с помощью предложенного БС. На основе ДНКсодержащего амперометрического БС разработаны методики селективного, чувствительного и экспрессного определения ионов тяжелых металлов в биологических и экологических объектах, платиносодержащих фармпрепаратов в сыворотке крови человека, Ат алеутской болезни норок, специфичных к ДНК, в сыворотке крови животных. ДНКсодержащего БС для предварительного концентрирования микроколичеств ионов свинца и кадмия на биочувствительной части сенсора за счет комплексообразования ион тяжелого металла ДНК и использование реакции комплексообразования РЬИкомплексон Ш и СИкомплексон Ш для определения низких содержаний ионов РЬ и СИ в модельных растворах. Ат к ДНК в сыворотке крови с помощью БС на основе дИДНК для диагностики аутоиммунных заболеваний на ранних стадиях. Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Международной школе по биоэлектрохимии им. Джулио Милаццо г. Сегед, Венгрия, г. XVI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии г. СанктПетербург, г. Поволжской региональной конференции Физикохимические методы в координационной и аналитической химии Казань, г. Всероссийской конференции по электрохимическим методам анализа ЭМА г. Москва, г. Итоговой конференции Казанского государственного университета Казань, г. Публикации. По теме диссертации опубликовано работ. Из них 3 статьи в рецензируемых научных журналах. Структура и объем работы. Диссертация изложена на 0 страницах машинописного текста, содержит таблицы и рисунков. Работа состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы, включающего 1 ссылку. ДНК в зависимости от типа эффектора обсуждены последствия влияния тяжелых металлов на ДНК организма, описаны электрохимические методы анализа как нуклеиновых кислот, так и эффекторов ДНК, систематизирована информация о существующих на сегодняшний день электрохимических биосенсорах на основе нуклеиновых кислот, рассмотрены их аналитические возможности. Во второй главе формулируется задача исследования, описываются объекты исследования, реагенты, аппаратура и условия проведения эксперимента. В третьей главе рассмотрены особенности иммобилизации денатурированной ДНК для приготовления биочувствительной части сенсора и обосновывается выбор оптимальных условий функционирования БС. Четвертая глава посвящена изучению электрохимического поведения ионов СбИ и РЬП в присутствии дИДНК содержащего БС, и возможности их определения с помощью данного БС и реакции комплексообразования тяжелый металл Комплексов Ш, установлены параметры оптимизации определения ионов С1П и РЬН. Показана возможность реактивации биочувствительной части сенсора для ее многократного использования. В пятой главе представлены результаты исследования электрохимического поведения комплексов ДНКРН и ДНК1Ч, полученных в результате комплексообразования тРЧНз2С и К2РЮб с дИДНК, изучена природа аналитического сигнала, обусловленного выделением каталитических токов водорода. Приводятся результаты определения содержания противоопухолевых препаратов цисплатина и оксоплатина в модельных растворах с помощью БС. Ат с ЩП для расширения области определяемых содержаний аутоАт. Седьмая глава посвящена различным аспектам аналитического применения амперометрического БС на основе дИДНК. Описываются методики анализа реальных биологических и экологических объектов с помощью ДНКсодержащего БС на содержание низко и высокомолекулярных эффекторов ДНК. Работа является частью исследований по основному научному направлению химического факультета Строение и реакционная способность органических, элементорганических и координационных соединений в рамках темы Координационные соединения Збпереходных, платиновых и редкоземельных металлов термодинамика и кинетика образования в различных средах, синтез, строение, свойства, направления практического использования номер государственной регистрации темы 0.