Усиление аналитического сигнала пьезокварцевого иммуносенсора с помощью наночастиц золота

• Автор: Шашканова, Ольга Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Оглавление

Введение. Общая структура работы.

Глава I. Обзор литературы.

1.1 .Методы получения наночастиц золота.

1. 2. Повышение агрег ативпой устойчивости наночастиц золота.

I.3 рименс1ше ианочастиц золота при определении биополимеров и биологически активных соединений.

Глава П. Экспериментальная часть

.1 .Характерис тика химических и иммунореагентов.

II.2. Способы формирования иммуиоаффинных покрытий сенсоров

.3. Измерение аналитического сигнала пьезокварцсвого иммуиосснсора

.4. Атомносиловая микроскопия.

.5. Пробоиодготовка продуктов и биологических жидкостей
.6. Оценка результатов измерений с помощью пьезокварцсвого иммуиосснсора
.7. Определение констант скорости прямой и обратной гетерогенной иммунохимической реакции и константы аффинности
Глава III. Изучение условий синтеза и поверхностной модификации
наночастиц золота.
Ш.1. Влияние природы, концентрации восстановителя и стабилизатора, среды па размер и дисперсность ианочастиц золота
III.2. Изучение функциопализации ианочастиц золота.
Глава IV. Изучение влияния ианочастиц золота на аналитический сигнал сенсора при определении высоко и иизкомолскулярных.
IV. 1. Усиление аналитического сигнала сенсора при определении высокомолекулярных соединений
IV. 1.1. Изучение иммунохимичсской реакции ДНК и антиДНК с помощью пьезокварцевого иммуиосепсора и методом атомной
силовой микроскопии.
IV. 1.2. Изучение иммунохимичсской реакции образования комплекса С реактивный белок антитела к с помощью пьезокварцевого
иммуиосснсора.
IV. 1.2.1. Формирование иммупоаффшшого покрытия для
определения С реактивного белка.
IV. 1.2.2. Применение ианочастиц золота для определения С
реактивного белка.
1V.2. Усиление аналитического сигнала сенсора при определении при определении низкомолекуляриых соединений.
IV.2.1. Иапочастицы золота для определения сульфаметазииа в конкурентном формате анализа
1V.2.1.1.Формирование иммуноаффинпого нокрьпия для
определения сульфаметазииа
IV.2.1.2. Оптимизация условий определения сульфаметазииа в конкурентом формате анализа с помощью ианочастиц золота
V.2.2. Иапочастицы золота для определения алдрииа в сэндвич формате анализа
IV.2.2.1. Формирование иммуноаффннных покрытий на основе
поликлональных антител к алдрину
IV.2.2.2. Изучение условий образования поверхностного сэндвич
иммупокомплекса.
Глава V. Практическое применение пьезокварцевых иммуносенсоров,
усиленных напочастипами золота
VI. Выводы
Си исок литературы
Приложение
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
Ангидрид ацетилмсркаптояптариой кислоты
i Конъюгат аддрииа с бычьим сывороточным альбумином
Наиочастнцы золота
Тиолироваипые наночастицы золота
Ьычий сывороточный альбумин
i3 Цитратион
Сi Предел обнаружения
С реактивный белок
Цистамин
ПДиниклогексилкарбодиимид
I I Гйдроксисукцинимид
1Этилдиметиламинопропилкарбодиимид
Окислительно восстановительный потенциал г
ЕР Конъюгат алдрина с бычьим сывороточным альбумином
Глутаровый альдегид
Моноклональное антитело
I РА Меркаитопропионовая кислота
1МШ 1 ПМеркаитоундсканол
V Овальбумии
Фосфатный буферный раствор
Нолиэтилепгликоль
Т и осоед И Н СИ и е
3V Конъюгат сульфаметазина с овальбумипом
3I Конъюгат сульфаметазина с соевым трипсиновым
ингибитором Додецилсульфат натрия
I Соевый трипсиновый ингибитор
уАминопропилтетраэтоксисилан
Кварцевые кристаллические микровесы
АнтиДНК Антитела к ДНК
АСМ Атомная силовая микроскопия
ДИК Дезоксирибонуклеиновая кисло га
дэс Двойной электрический слой
ИК Инфракрасное излучение
ИФА Иммуноферментпый анализ
ПАВ Поверхностные активные вещества
ИКИС Пьезокварцевый иммуносснеор
РНК Рибонуклеиновая кислота
УФ У л ьтраф иол етовое излучение
ФРГ Фактор роста тромбоцитов
эдтл Этилендиаминтетрауксусная кислота
Введение. Общая структура работы
Актуальность


ДНК, С реактивного белка, сульфаметазмна и алдрина с помощью пьезокварцевого сенсора, усиленного наночастицами золота. Апробации работы. Отдельные разделы диссертации доложены на II и III Всероссийской конференции по аналитической химии с международным участием Аналитика России, Краснодар, , гг. VII Всероссийской конференции по электрохимическим методам анализа с международным участием Уфа Абзаково, , VII Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды Экоаналитика ЙошкарОла, , Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи Экотоксикология Пущино, . Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 6 статьях, 5 из которых входят в список, рекомендованный ВАК, и 6 тезисах докладов. Структура работы. Диссертационная работа изложена па 5 страницах машинописного текста, включает рисунок и таблицу. Состоит из введения, 6 глав, выводов, списка цитируемой литературы, включающего 2 источника и приложения. Новые методы определения биологически активных соединений, основанные на иммуиохцмических реакциях на поверхности пьезокварцевых сенсоров. Мапочастицы металлов в настоящее время находят широкое применение в различных областях химии, физики и медицине , вследствие их оптических, электрических и фототермальных свойств. Специфические свойства частиц открывают широкие возможности для создания новых эффективных катализаторов, сенсорных систем, препаратов с высокой биологической активностью для применения в эколог ии, медицине и сельском хозяйстве 4, 5. В зависимости от требований и ставящихся научных и практических задач большое значение имеет размер, стабильность напочастиц, сохранение в течение длительного времени высокой химической или биологической активности, которые в значительной мере зависит от технологии получения. Несмотря па то, что разработкой методик синтеза коллоидных наночастиц ученые начали заниматься давно, химизм реакций, процесс формирования и условия сохранения стабильности наночастиц продолжают интересовать исследователей. В настоящее время возросло количество работ , посвященных формированию наноструктур, что связано с разработкой эффективных методов получения и стабилизации и параллельным развитием физических методов их исследования. Интересы многих исследователей сосредоточены па разработке новых методик синтеза наночастиц, являющихся объектами интенсивного исследования в современной ианобиотехнологиц . Важнейшей задачей является синтез высокодисперсных однородных частиц коллоидного золога. Физические и электрохимические методы восстановления, основанные на использовании ультразвука, УФ, ПК или ионизирующего излучения, лазерного фотолиза, гораздо менее популярны, чем химические. При дисиергациоштом способе размер частиц исходного кристалла уменьшается за счет достаточной механической энергии. При этом требуется постоянный мощный приток энергии извне, поскольку эти методы приводят к получению паночастиц в неравновесном мстастабильпом состоянии. Как только приток энергии прекращается, вследствие нсскомпспсировапности поверхностных связей, такие иапофрагменты начинают объединяться и укрупняться. Для предотвращения эффекта обратной кристаллизации, в систему вводится стабилизатор, представляющий молекулярный раствор белков, полимеров или поверхностно активных веществ. Молекулы стабилизатора охватывают поверхность растущей шшочастицы со всех сторон, препятствует ее дальнейшему росту. Регулируя состав и концентрацию стабилизатора, можно получать наночастинм заданного диаметра. Таким образом, большинство наноснстем, получаемых дисиергапионными методами, нестабильны, и если постоянно не создавать необходимых условий для их консервации, они будут стремиться вернуться в свое компактное состояние . Конденсационные способы связаны с образованием частиц при фазовых переходах . Формирование наночасгиц осуществляется через ряд переходных состояний, приводящих к возникновению зародышей новой фазы, их росту и появлению поверхности раздела фаз. При этом важно путем изменения условий синтеза обеспечить высокую скорость образования зародышей новой фазы с необходимым размером частиц и малую скорость их роста.