Границы раздела жидких фаз для электрохимической регистрации неэлектроактивных биомолекул

• Автор: Вагин, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.15, 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с.

1. Литературный обзор

1.1 Биоаналитические подходы к регистрации аффинных взаимодействий 4 1ЛЛ Липидные мембраны

1Л.2 Стабилизированные липидные мембраны

1Л.З Физические свойства сБЛМ

1Л.4 Иммобилизация биологических элементов распознавания в БЛМ. Биосенсорные приложения

1Л.5 ДПКсенсоры

1.1.6 Методы регистрации сигнала бнотрансдьюсера

1.2 Основные принципы электрохимической импедансной спектроскопии

1.2.1 Теоретические основы

1.2.2 Интерпретация импедансных спектров

1.3 Границы раздела несмешнвающнхся жидкостей

1.3.1 Введение
1.3.2 Структура
1.3.3 Перенос ионов
1.3.3.1 Индуцированный перенос ионов
1.3.3.2 Перенос неорганических ионов
1.3.3.3 Перенос органических ионов и молекул
1.3.3.4 Адсорбция органических молекул на ГРНЭ
1.4 Граница раздела водной фазы и тонкой жидкой плнки органического растворителя
2. Постановка задачи
3. Экспериментальная часть
3.1 Реактивы
3.2 Приборы
3.3 Электрохимические методы
3.4 Приготовление аффинных сенсоров
3.4.1 ДНКсенсор
3.4.2 Иммуносенсор
3.5 Исследование системы с ГРНЭ
3.6 Изучение систем с тонким слоем органического растворителя
4. Результаты и обсуждение
4.1 Бислон Вгу
4.1.1 Регистрация аффинных взаимодействий на поверхности бислоя Вгу
4.1.1.1 ДНКсенсор
4.1.1.2 Иммуносенсор
4.2 Граница раздела двух несмешивающихся электролитов
4.2.1 ПАВ, как вещества, индуцирующие перенос
4.2.1.1 Ионогенные ПАВ
4.2.1.2 Неионогенпые ПАВ
4.2.1.3 Полимерные ПАВ
4.3 Тонкие жидкие мембраны
4.3.1 Электрод, находящийся в двух фазах несмешивающихся электролитов
4.3.2 Тонкий слой органического растворители
4.3.3 Регистрация молекул белка на границе тонкого слоя органического растворителя
5. Выводы
6. Литература
Введение


Величина С менялась во времени и уменьшалась с уменьшением ионной силы и частоты, причм на высоких значениях ионной силы 0. Авторами был сделан вывод, что сБЛМ представляет собой чередующиеся участки монослоя, бислоя и трхслоя липидов, прерываемые островками непокрытого металла . Данные по оценкам емкостей, проводимостей и толщин различных по составу сБЛМ приведены в работе . Фм, е относительная диэлектрическая проницаемость углеводородной части мембраны, которую обычно принимают равной 2,1 . Однако толщину плнки можно оценить с использованием оптических методов, основанных на отражении. Величины толщины сБЛМ, полученные с использованием оптических методов обычно больше оценок толщины, полученной из электрохимических методов, поскольку в электрическом поле виден лишь гидрофобный регион, так как регион полярных головок проницаем для ионов . Модуль эластичности и коэффициент динамичной вязкости г являются арактеристиками структурного состояния гидрофобной части мембраны, поэтому любые изменения в упорядоченности этой области должны приводить к изменению данных параметров. Таким образом, изменения механических параметров мембраны являются чувствительными индикаторами стабильности и структурного состояния мембраны. Кроме ого, эти параметры зависят от типа подложки, а е неровности влияют на физические свойства мембраны. Более того, величины Е для сБЛМ, сформированных на поверхности среза металлической проволоки, на порядок меньше, чем для свободносформированных I, что, наряду с физическим связыванием первого монослоя на поверхности подложки, определяет повышенную стабильность сБЛМ относительно свободносформированных БЛМ . Кроме тою, было обнаружено влияние неровности поверхности величина Е для БЛМ, сформированной на поверхности платинового слоя, напылнного на стеклянную подложку, была на порядок выше, чем для БЛМ на поверхности свежего среза проволоки . В работе было показано, что сБЛМ, сформированные из липидов архибактерий, имеющих две полярные головки на двух противоположных концах молекулы, обладают повышенной стабильностью и могут применяться для увеличения стабильности БЛМ, изготовленных из смесей липидов. В работе было проведено исследование влияния подложки на свойства сБЛМ С помощью электрохимической импедансной спектроскопии рассчитывались величины сопротивления и мкости мембран, сформированных с помощью техники i либо на чистой золотой поверхности, либо на поверхности адсорбированных полиионных слоев. Было показано, что первый монослой фосфолипидов на поверхности золота обладает низким сопротивлением, обусловленным большим количеством дефектов. Кроме того, мкость первого монослоя была выше ожидаемой для чрных липидных плнок, представляющих собой сфободносформированные БЛМ Таким образом, первый монослой перенесенных липидов представлял собой неупорядоченное образование. Однако при последовательном перенесении слоев липидов общая мкость мембраны линейно зависит от обратного числа перенеснных монослов ПАВ. При предварительной организации полиионной подложки на золотой поверхности первый перенеснный монослой липидов обладал упорядоченной структурой. В работе для исследования физических свойств стабилизированных липидных мембран был использован метод электрострикции. Суть подхода состоит в приложении к мембране переменного напряжения Е ii с амплитудой Ео мВ и частотой1 . При этом мембрана сжимается. Это приводит к генерации компоненты мембранного тока с частотой 3 и амплитудой Уз в дополнение к первой гармонике с частотой и амплитудой . Кроме того, необходимо также учитывать внутренний мембранный потенциал ДФт, возникающий на мембране при несимметричной адсорбции ионов на БЛМ Из измеряемых в эксперимента величин рассчитываются следующие параметры
мембранный потенциал т Ет АФт
р . В работах , метод электрострикции был использован для изучения физических свойств сБЛМ, сформированных на поверхностях свежих срезов проволоки серебро и платина. Величина модуля эластичности существенно менялась с увеличением потенциала измерения .