Исследование структуры и физико-химических свойств планарных модельных молекулярных и биомолекулярных систем, получаемых методом Ленгмюра-Блоджетт

• Автор: Антипина, Мария Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Ленгмюровские монослои на поверхности жидкости способы их получения и исследования физикохимических свойств

1.2. Мультислойные пленки ЛенгмюраБлоджетт на твердой подложке.

1.2.1. Последовательный перенос ленгмюровских монослоев на твердую подложку

1.2.2. Особенности поведения ленгмюровских монослоев при переносе на твердый субстрат
1.3. Физикохимические свойства ленгмюровских монослоев амфифильных молекул, несущих заряженные группы
1.3.1. Влияние варьирования значения водной фазы на состояние ленгмюровских монослоев слабых электролитов.
1.3.2. Особенности взаимодействия катионов поливалентных металлов с ленгмюровским монослоем жирных кислот
1.4. Влияние процессов образования координационных комплексов катионов металлов вблизи заряженной поверхности ленгмюровского монослоя жирных кислот на структуру мультислойных Л Б пленок
1.4.1. Исследование структуры пленок ЛенгмюраБлоджетт, содержащих катионы поливалентных металлов.
1.4.2. Ленгмюровские монослои и мультислойные пленки ЛенгмюраБлоджетт, содержащие трехвалентные катионы переходных металлов
1.5. Теоретические описание процессов взаимодействия ионов с плоской заряженной поверхностью.
1.6. Исследование комплексов молекул ДНК с модельными мембранными системами.
1.7. Методы исследования структуры и поверхности пленок ЛенгмюраБлоджетт .
1.7.1. ИК Фурье спектроскопия.
1.7.2. Малоугловое рентгеновское рассеяние
1.7.3. Атомносиловая микроскопия.
Глава 2. Реактивы и методы
Глава 3. Получение и исследование физикохимических свойств
ленгмюровских монослоев и структуры мультислойных ЛБ пленок стеарата гадолиния
3.1. Исследование физикохимических свойств ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты с помощью анализа формы изотерм сжатия.
3.2. Исследование влияния анионного состава водной фазы, содержащей катионы гадолиния, на структуру получаемых мультислойных ЛБ пленок стеарата редкоземельного металла.
3.2.1. Исследование ЛБ пленок методом ИК Фурье спектроскопии
3.2.2. Исследование структуры ЛБ пленок стеарата гадолиния методом рентгеновской дифракции.
3.2.3. Исследование морфологии и топографии поверхности ти слойных ЛБ пленок стеарата гадолиния методом АСМ
3.2.3. Исследование термической стабильности ти слойных ЛБ пленок стеарата гадолиния.
Глава 4. Получение и исследование новых планарных тонкопленочных
структур, содержащих комплексы молекул ДНК.
Выводы
Список литературы


Впервые получены и охарактеризованы новые монослойные полимерные структуры амфифилыюго поликатиона, обладающие высокой степенью организации в плоскости слоя. Впервые получены и исследованы новые планарные комплексы амфифильный поликатионДНК. Получены комплексы в виде тороидов, а также новые комплексы амфифильный поликатионДНК в виде планарной сетчатой структуры. Сформированные высокоорганизованные планарные молекулярные структуры, содержащие катионы редкоземельных металлов, представляют практический интерес как прототипы новых наноструктурированных функциональных материалов. Полученные результаты открывают новые перспективы для понимания особенностей взаимодействия редкоземельных катионов, в частности катионов гадолиния, с биологическими мембранами, что имеет большое значение для биомедицинских применений катионов редкоземельных металлов. Результаты исследования процессов самоорганизации и образования супрамолекулярных структур на основе комплексов молекул ДНК с амфифильными катионными молекулами будут полезны в генной терапии и биоинженерии для разработки новых невирусных химических переносчиков для эффективного направленного транспорта нуклеиновых кислот через биологические мембраны. Результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы, докладывались на Всероссийских и международных конференциях, в том числе, на международной конференции Химия Высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии СПетербург, , i i , I, , Ii i i 7 , , , i I Vii, i, , Ii Ii i i i i, , , i i , , , Ii i i . Москва, Россия, . Результаты диссертации опубликованы в печатных работах 7 статей в российских и международных научных журналах и тезисов докладов на российских и международных научных конференциях. Структура работы обусловлена целями и задачами исследования. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографии. В первой главе кратко изложены основные сведения о ленгмюровских монослоях на поверхности жидкости, а также о мультислойных пленках ЛенгмюраБлоджетт на твердотельных подложках и способе их получения. Описаны экспериментальные методы исследования структуры и физикохимических свойств ленгмюровских пленок. Отдельное внимание уделено анализу имеющихся в литературе результатов исследований особенностей взаимодействия поливалентных катионов переходных металлов с ленгмюровским монослоем жирных кислот и проблемам получения упорядоченных металлсодержащих мультислойных ЛБ пленок. Изложены основные литературные данные о формировании и исследовании комплексов молекул ДНК с модельными мембранными системами. Во второй главе перечислены использовавшиеся в работе материалы. Описано устройство ленгмюровской ванны, методика получения и исследования физикохимических свойств ленгмюровских монослоев, а также способ последовательного переноса мономолекулярных слоев с поверхности водной фазы на твердую подложку для формирования мультислойных пленок ЛенгмюраБлоджетт. Предложен подход к эффективному управлению ультраструктурой планарных супрамолекулярных систем, содержащих комплексы поливалентных катионов переходных металлов. В главе четвертой приведены результаты исследования взаимодействия молекул ДНК с молекулами амфифильных моно и поликатионов. Описано получение новых планарных полимерных тонкопленочных структур, содержащих комплексы молекул ДНК. Представлены результаты анализа сформированных комплексов методом атомносиловой микроскопии. Объем диссертационной работы составляет 0 страниц. Глава 1. Термодинамическое рассмотрение изменения поверхностного натяжения растворов в зависимости от их состава было впервые представлено в работе Гиббса, посвященной исследованию равновесия гетерогенных систем, т. Для многокомпонентной системы см. Рис. Газовая и жидкая фазы, однородные до разделяющей поверхности 8. Л химический потенциал го компонента, Г7 поверхностный избыток го компонента на единицу площади. Поверхностный избыток есть величина алгебраическая. Если он положителен, то вблизи поверхности данный компонент присутствует в избытке, если он равен нулю, то концентрация компонента на поверхности ниже, чем в объемной фазе 1.