Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Взаимодействие флуоресцентных красителей с полиэлектролитными микрокапсулами. 
Разработка флуоресцентных хемо-и биосенсоров

Диссертация: Взаимодействие флуоресцентных красителей с полиэлектролитными микрокапсулами. Разработка флуоресцентных хемо-и биосенсоров
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Показано, что при использовании пористых сферолитов СаСОз в качестве ядер для формирования полиэлектролитных микрокапсул, внутренняя структура получаемых капсул представляет собой интерполиэлектролитный матрикс, а регулярная оболочка формируется после 8 полиэлектролитных слоев. Применение биоминеральных ядер приводит к формированию содержащих белок капсул с упорядоченной оболочкой уже при 6… Читать ещё >

Содержание

  • 1. ВВЕДЕНИЕ
  • 2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
    • 2. 1. методы экспресс-анализа в клинжо-лабораторной диагностике и место в них сенсорных технологий.&trade
    • 2. 2. применение нано- и микроносителей в создании сенсоров*
      • 2. 2. 1. Типы нано-и микрочастиц, применяемых для создания сенсоров
      • 2. 2. 2. Способы иммобилизации биологического материала на нано- и микроносителях 15 2.2,5. Оптические сенсоры на основе нано- и микрочастгщ i у
    • 2. 3. полиэлектролитные нано- и микрокапсулы
      • 2. 3. 1. Образование, строение и свойства интерполиэлектролитныхколтлексов
      • 2. 3. 2. Получение, строение и свойства полиэлектролитных пленок на плоских подложках
      • 2. 3. 3. Формирование полиэлектролитных капсул. ."
      • 2. 3. 4. Ядра для формирования полиэлектролитных капсул.2б
      • 2. 3. 5. Способы включения флуоресцентных красителей в полиэлектролитные капсулы
  • 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
  • &diams-«„„&diams-в““»""""" «JJL
    • 3. 1. Материалы и реактивы
    • 3. 2. Получение микросферолитов CaC03. Z"'*'"'I*'»
    • 3. 3. Получение биоминеральных ядер СаС03/белок
    • 3. 4. Формирование полиэлекттолитных микрокапсул’н1'^ошеролит^ СаСоГи биоминеральных ядрах.^а^мз и
    • 3. 5. Формирование 1голиэлектр (ъчишькмш<1ч^
  • ОКСИДА кремния. ц
    • 3. 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ШШКОв’в ЮШСУЛАХ^^
    • 3. 7. определение ферментативной активности уреазы
    • 3. 8. Сканирующая электронная мшо>оскошшполучешь]х'микрок1псул иядер. использованных для их формирования
    • 3. 9. Трансмиссионная элгшронная микрос1юпия! Получшше ^ьтратоши^ отвов'' полиэлектролитных микрокапсул. ов
    • 3. 10. спектрофотометрическиеисследования
    • 3. 11. флуориме1рические исследования
    • 3. 12. Конфокальная лазерная сканирующая мивуоскопгш полиэ^ микрокапсул
    • 3. 13. Определение параметров взаимодейстогш 1№роци
    • 3. 14. Определение константы диссоциацю! с^'-'и СаьсюмGreen
    • 3. 15. Определение константы ассоциации Н+ и SNARF
    • 3. 16. Измерение интенсивности флуоресценции одиночных пожэлЕк^олиттк. капсул
    • 3. 17. Статистические расчеты. .ц
  • 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
    • 4. 1. Исследование ультраструктурной организации полиэлектролитных шкрокапсул, сформированных с использованием минеральных и биоминеральных уЦ-Х&Г
      • 4. 1. 1. Морфология ядер Si02, СаС03 и биоминеральных ядер СаСО^БСА~'''~
      • 4. 1. 2. Ультраструктурная организщия капсул, сформированных на ядрах S
      • 4. 1. 3. Ультраструктурная организация капсул, сформированных на микросферолитах СаСОз
      • 4. 1. 4. Ультраструктурная организация капсул, сформированных на ядрах СаС03-БСА
      • 4. 1. 5. Распределение белков внутри полиэлектролитных микрокапсул
    • 4. 2. Изучение взаимодействия амфифильного флуоресцентного зонда мероцианина540 с полиэлек1ролишыми микрокапсулами
      • 4. 2. 1. Предварительные эксперименты, выбор флуоресцентного зонда
      • 4. 2. 2. Взаимодействие мероцианина540 с полистиролсульфонатом
      • 4. 2. 4. Взаимодействие мероцианина540 с полиаллиламином
      • 4. 2. 5. Взаимодействие мероцианина540 с интерполиэлектролитным комплексом
      • 4. 2. 6. Взаимодействие мероцианина540 с полиэлектролитными микрокапсулами
    • 4. 3. Иммобилизация флуоресцентных красителей в полголектролитные микрокапсулы
    • 4. 4. Разработка хемосенсоров на основе полиэлектролишых микрокапсул
      • 4. 4. 1. Разработка хемосенсора для определения концентрации растворенного кислорода
      • 4. 4. 2. Разработка хемосенсора для определения ионов кальция
    • 4. 5. Разработка биосенсоров на основе полиэлектролитных микрокапсул
      • 4. 5. 1. Разработка биосенсора для определения глюкозы
      • 4. 5. 2. Разработка биосенсора для определения лактата
      • 4. 5. 3. Разработка биосенсора для определения мочевины
  • 5. ВЫВОДЫ

Взаимодействие флуоресцентных красителей с полиэлектролитными микрокапсулами. Разработка флуоресцентных хемо-и биосенсоров (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Тема разработки нанои микроконтейнеров для капсулирования различных веществ широко представлена в научно-исследовательских проектах разных стран и обусловлена общей тенденцией развития наукоемких технологий к универсализации и миниатюризации. Задачи, связанные с созданием, изучением и использованием нанои микроконтейнеров актуальны для реализации ряда важных разработок в области медицины, косметологии, биотехнологии, тонкой химической технологии и т. д. Существует несколько стратегических направлений их решения, одним из которых является применение полиэлектролитных нано-и микрокапсул, получаемых методом поочередного наслаивания противоположно заряженных полиэлектролитов на коллоидные частицы нанои микроразмеров с последующим разрушением этих частиц.

Полиэлектролитная капсула — это система с большими возможностями. Ее функциональность определяется назначением помещенного в нее агента. Возможность включения различных веществ в полиэлектролитные капсулы вызвала в последнее десятилетие нарастающую волну интереса к этим объектам как в нашей стране, так и во всем мире. Их используют в качестве систем доставки биологически активных компонентов к клеткам и тканям [1−4], для создания пролонгированных лекарственных средств [5−7], в качестве сенсорных систем для определения низкомолекулярных веществ в многокомпонентных средах [8−10]. Разработка на основе полиэлектролитных микрокапсул миниатюрных портативных систем для качественного и количественного определения биологически значимых веществ могла бы стать шагом к созданию новых неинвазивных способов определения состава внутренней среды организма и приблизить к воплощению в жизнь идею непрерывного in vivo мониторинга метаболитов, лекарственных препаратов и белков. Поэтому особый интерес представляет одновременное включение в полиэлектролитную капсулу фермента и вещества, выполняющего роль трансдьюсера, способного генерировать аналитический сигнал, величина которого пропорциональна содержанию анализируемого компонента. Такая конструкция капсулы удовлетворяет определению «сенсор» и может бьггь использована для создания новых диагностических средств для определения широкого спектра низкомолекулярных веществ. Настоящая работа направлена на решение проблемы иммобилизации чувствительных компонентов в полиэлектролитные микрокапсулы и демонстрации возможности создания на их основе оптических сенсоров с флуоресцентной системой регистрации.

Цель работы: изучение взаимодействия флуоресцентных красителей с полиэлектролитными микрокапсулами и разработка на основе полиэлектролитных микрокапсул флуоресцентных сенсоров для определения биологически значимых ионов и низкомолекулярных метаболитов.

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать ультраструктурную организацию полиэлектролитных микрокапсул, сформированных с использованием минеральных и биоминеральных ядер.

2. Изучить влияние состава полиэлектролитной оболочки капсул и рН среды на внутриобъемное распределение инкапсулированных белков.

3. Изучить взаимодействие флуоресцентных красителей с полиэлектролитными микрокапсулами на примере амфифильного зонда мероцианина540. Предложить способы включения флуоресцентных индикаторов в полиэлектролитные капсулы.

4. Разработать хемои биосенсоры для определения биологически значимых ионов и метаболитов на основе содержащих флуоресцентные красители полиэлектролитных микрокапсул. Продемонстрировать функционирование сенсоров в водной среде.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

5. ВЫВОДЫ.

1. Показано, что при использовании пористых сферолитов СаСОз в качестве ядер для формирования полиэлектролитных микрокапсул, внутренняя структура получаемых капсул представляет собой интерполиэлектролитный матрикс, а регулярная оболочка формируется после 8 полиэлектролитных слоев. Применение биоминеральных ядер приводит к формированию содержащих белок капсул с упорядоченной оболочкой уже при 6 полиэлектролитных слоях.

2. Показано, что расположение белка в полости полиэлектролитной микрокапсулы зависит от взаимного влияния зарядов белка и внутреннего полиэлектролитного слоя капсулы и возможно в двух вариантах: равномерное распределение белка в объеме капсулы или концентрирование его агрегатов вблизи оболочки. Установлено, что при значениях pH, близких значениям изоэлектрической точки белка, белок располагается вблизи оболочки микрокапсулы.

3. Установлено, что связывание амфифильного флуоресцентного красителя мероцианина540 с полиэлектролитными капсулами происходит благодаря его электростатическим и гидрофобным взаимодействиям с интерполиэлектролитными структурами оболочки капсулы. Предложено производить включение амфифильных и заряженных гидрофобных флуоресцентных красителей в содержащие и несодержащие белки полиэлектролитные капсулы двумя способами: 1) на стадии формирования капсул, используя комплексы полиэлектролитов с интеркалированным красителем- 2) добавлением раствора красителя к водной суспензии капсул.

4. Разработаны флуоресцентные хемосенсоры на основе полиэлектролитных микрокапсул, содержащих индикаторы Ru (dpp) и Calcium Green-1, для определения кислорода и ионов кальция соответственно. Впервые показана принципиальная возможность определения концентрации аналита с помощью одной сенсорной капсулы.

5. Впервые сформированы полиэлектролитные микрокапсулы, содержащие одновременно ферменты и флуоресцентные индикаторы каталитического разложения метаболитов. Разработаны биосенсоры для определения глюкозы, мочевины и лактата в водной среде. Показана возможность определения концентрации метаболита с помощью одной сенсорной капсулы.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Т. Н&bdquo- Румш Л. Д., Кунижев С. М., Сухоруков Г. Б., Ворождов Г. Н&bdquo- Фельдман Б. М., Марквичева Е. А. Полиэлектролитные микрокапсулы как системы доставки биологически активных веществ. Биомедицинская химия, 2007, 53 (5), с. 557−565.
  2. S. De Koker, B.N. Lambrecht, M.A. Willart, Y. Van Kooyk, J. Grooten, C. Vervaet, J.P. Remon, B.G. De Geest. Designing polymeric particles for antigen delivery. Chemical Society Reviews, 2011, 40 (1), p. 320−329.
  3. De Koker, S.- De Cock, L.J.- Auzely-Velty, R.- Gil, P.R.- Parak, W.J.- Grooten, J.- Vervaet, C.- Remon, J.P.- De Geest, B.G. Polyelectrolyte capsules delivering biomacromolecules. Advanced Drug Delivery Reviews, 2011, 63, p. 748−761.
  4. L.J. De Cock, S. De Koker, B.G. De Geest, J. Grooten, C. Vervaet, J.P. Remon, G.B. Sukhorukov, M.N. Antipina. Polymeric multilayer capsules in drug delivery. Angewandte Chemie International Edition, 2010, 49, p. 6954−6973.
  5. Xingping Qiu, Stefano Leporatti, Edwin Donath, Helmuth Mohwald. Studies on the drug release properties of polysaccharide multilayers encapsulated ibuprofen microparticles. Langmuir, 2001, 17 (17), p. 5375−5380.
  6. S. De Koker, T. Naessens, B.G. DeGeest, P. Bogaert, J. Demeester, S. De Smedt, J. Grooten Biodegradable polyelectrolyte microcapsules: Antigen delivery tools with Thl7 skewing activity after pulmonary delivery. J. Immunol., 2010, 184(1), p. 203−211.
  7. Studer D., Palankar R., Bedard M., Winterhalter M., Springer S. Retrieval of a metabolite from cells with polyelectrolyte microcapsules. Small, 2010, 6 (21), p. 2412−2419.
  8. Loretta L. del Mercato, Azhar Z. Abbasi, Markus Ochs, Wolfgang J. Parak. Multiplexed sensing of ions with barcoded polyelectrolyte capsules. ACS Nano, 2011- 5(12), p. 9668−9674.
  9. Rohit Srivastava, Rahul Dev Jayant, Ayesha Chaudhary, Michael J. McShane. «Smart tattoo» glucose biosensors and effect of coencapsulated anti-inflammatory agents. Journal of diabetes science and technology, 2011, 5 (1), p. 76−85.
  10. Т.И. Лукичева и др. Кчинико-лабораторные аналитические технологии и оборудование: учебное пособие для студентов средних проф. учеб. заведений, М.: «Академия», 2007.
  11. Ю. А., Иванов В. М., Амелин В. Г. Химические тест-методы анализа. М.: Едиториал УРСС, 2002.
  12. A. Hulanicki, S. Glab and F. Ingman. Chemical sensors definitions and classification. Pure Appl. Chem., 1991, 63 (9), p. 1247−1250.
  13. Peter Grundler. Chemical sensors. An introduction for scientists and engineers. SpringerVerlag Berlin Heidelberg, 2007.
  14. LE. (2006). Medical nanotechnology: science, innovation, and opportunity. Upper Saddle River: Pearson Education, 2006.
  15. C. Bonnet, S. Andreeseu and J.L. Marty. Adsorption: an easy and efficient immobilization of acetylcholinesterase on screen-printed electrodes. Anal. Chem. Acta., 2003, 481 (2), 209−211.
  16. A. F. Collings and F. Caruso. Biosensors: resent advances. Rep. Prog. Phys., 1997, 60 (11), 1397−1445.
  17. Sarah E. Baker, Kiu-Yuen Tse, Eve Hindin, Beth M. Nichols, Tami Lasseter Clare, Robert J. Hamers. Covalent Functionalization for Biomolecular Recognition on Vertically Aligned Carbon Nanofibers. Chemistry of Materials, 2005,17 (20), p. 4971−4978.
  18. Sigal G. B, Bamdad C., Barberis A., Strominger J., Whitesides G.M. A self-assembled monolayer for the binding and study of histidine-tagged proteins by surface plasmon resonance. Anal Chem., 1996, 68 (3), p. 490−497.
  19. William H. Scouten, John H. T. Luong, R. Stephen Brown. Enzyme or protein immobilization techniques for applications in biosensor design. Trends in biotechnology, 1995, 13 (5), p. 178−185.
  20. Serge Cosnier, Christine Mousty, Chantal Gondran, Arielle Lepellec. Entrapment of enzyme within organic and inorganic materials for biosensor applications: Comparative study. Materials Science and Engineering: C, 2006,26 (2−3), p. 442−447.
  21. Sumant S. Phadtare, V.P. Vinod, Prakash P. Wadgaonkar, Mala M. Rao and Murali M. Sastry. Free-standing nanogold membranes as scaffolds for enzyme immobilization. Langmuir, 2004, 20 (9), p. 3717−3723.
  22. Ethan D. Minot, Anne M. Janssens, Iddo Heller, Hendrik A. Heering, Cees Dekker, and Serge G. Lemay. Carbon nanotube biosensors: The critical role of the reference electrode. Appl. Phys. Lett., 2007, 91, p. 93 507.
  23. S. Andreeseu, B. Bucur, J.-L. Marty. Affinity immobilization of tagged enzymes in immobilization of enzymes and cells, second edition. Ed. by J.M. Guisan, Series: Methods in Biotechnology, Humana Press, 2006.
  24. M. Saleemuddin. Bioajfinity based immobilization of enzymes. Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, 1999, 64, 203−226.
  25. Xiaosheng Fang, Linfeng Hu, Changhui Ye, and Lide Zhang. One-dimensional inorganic semiconductor nanostructures: A new carrier for nanosensors. Pure Appl. Chem., 2010, 82 (11), p. 2185−2198.
  26. V.K. Khanna. Nanoparticle-based Sensors. Defence Science Journal, 2008, 58 (5), p. 608 616.
  27. Janina Kneipp, Harald Kneipp, Burghardt Wittig, Katrin Kneipp. Novel optical nanosensors for probing and imaging live cells. Nanomedicine, 2010, 6 (2), 214−226.
  28. S. Schulz, S. Schumacher, G. Czycholl. Semiconductor nanocrystals and embedded quantum dots: Electronic and optical properties. Physica status solidi (b), 2007, 244 (7), p. 23 992 406.
  29. P. Alivisatos. The use of nanocrystals in biological detection. Nature Biotechnology, 2004, 22, p. 47 52.
  30. Alivisatos A.P., Gu W., Larabell C. Quantum dots as cellular probes. Annual Review of Biomedical Engineering, 2005, 7, p. 55−76.
  31. Smith A.M., Dave S., Nie S., True L., Gao X. Multicolor quantum dots for molecular diagnostics of cancer. Expert Rev Mol Diagn, 2006- 6, 231−244.
  32. Alivisatos P. The use of nanocrystals in biological detection. Nat Biotechnol, 2004, 22, p. 47−52.
  33. Sapsford, K.E.- Pons, T.- Medintz, I.L.- & Mattoussi, H. Biosensing with luminescent semiconductor quantum dots. Sensors, 2006, 6, 925−953.
  34. Ming-Shu Hsieh, Nion-Heng Shiao and Wen-Hsiung Chan. Cytotoxic effects of cdse quantum dots on maturation of mouse oocytes, fertilization, and fetal development. Int. J. Mol. Sci., 2009, 10(5), 2122−2135.
  35. Skaff H, Sill K, Emrick T. Quantum dots tailored with poly (para-phenylenevinylene). J Am Chem Soc, 2004,126, p. 11 322−11 325.
  36. Chan W. C, Nie S. Quantum dot bioconjugates for idtrasensitive nonisotopic detection. Science, 1998, 281, p. 2016−2018.
  37. Bernal, S. D., T. J. Lampidis, I. C. Summerhayes, And L. B. Chen. Rhodamine-123 selectively reduces clonal growth of carcinoma cells in vitro. Science, 1982, 218 (4577), p. 11 171 119.
  38. Lampidis, T. J., S. D. Bernal, I. C. Summerhayes, And L. B. Chen. Rhodamine-123 is selectively toxic and preferentially retained in carcinoma cells in vitro. Annals of the New York Academy of Sciences, 1982, 397, p. 299−302.
  39. Shea, C. R., N. Chen, J. Wimberly, And T. Hasan. Rhodamine dyes as potential agents for photochemotherapy of cancer in human bladder carcioma cells. Cancer Res., 1989, 49, p. 39 613 965.
  40. Hofer, A. M., And T. E. Machen. Direct measurement offree Ca in organelles of gastric epithelial cells. Am. J. Physiol., 1994,267 (Gastrointest. Liver Physiol. 30), G442-G451.
  41. Lattanzio, F. A. J., And D. K. Bartshat. The effects of pH on rate constant, ion selectivity and thermodynamic properties of fluorescent calcium and magnesium indicators. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1991, 177, p. 184−191.
  42. Bassnett, S., L. Reinisch, And D. C. Beebe. Intracellular pH measurement using single excitation-dual emission fluorescence ratios. Am. J. Physiol.), 1990, 258 (Cell Physiol. 27), C171-C178.
  43. Scheenen, W. J. J. M" L. R. Makings, L. R. Gross, T. Pozzan, And R. Y. Tsien. Photodegradation ofindo-1 and its effects on apparent Ca2+ concentrations. Chem. Biol., 1996, 3, p.765−774.
  44. Mitsui, M., A. Abe, M. Tajimi, And H. Karaki. Leakage of the fluorescent Ca21 indicator fura-2 in smooth muscle. Jpn. J. Pharmacol, 1993, 61, p. 165−170.
  45. Malgaroli, A., D. Milani, J. Meldolesi, And T. Pozzan. Fura-2 measurement of cytosolic free Ca2+ in monolayers and suspensions of various types of animal cells. J. Cell Biol., 1987, 105, p. 2145−2155.
  46. Vandenbossche G. M, Van Oostveldt P., Remon J.P. A fluorescence method for the determination of the molecidar weight cut-off of alginate-polylysine microcapsules. J Pharm Pharmacol., 1991,43(4), p. 275−277.
  47. Thorball N. FlTC-dextran tracers in microcirculatory and permeability studies using combined fluorescence stereo microscopy, fluorescence light microscopy and electron microscopy. Histochemistry. 1981, 71(2), p. 209−233.
  48. Dimitrov D. S, Sowers A.E. Membrane electroporation—fast molecidar exchange by electroosmosis. Biochim Biophys Acta, 1990, 1022 (3), 381−392.
  49. Eisen, J. S. Determination of primary> motoneuron identity in developing zebrafish embryos. Science, 1991, 252, p. 569−572.57. www.invitrogen.com. Molecular Probes®
  50. Koo YEL, Reddy G. R, Bhojani M., Schneider R., Philbert M. A, et al. Brain Cancer Diagnosis and therapy with nano-platforms. Adv Drug Deliv Rev, 2006, 58, 1556−1577.
  51. Carter, T. D., And D. Ogden. Kinetics of Ca2+ release by InsP3 in pig single aortic endothelial cells: evidence for an inhibitory role of cytosolic Ca21 in regulating hormonally evoked Call spike. J. Physiol. (Lond.), 1997, 504, p. 17−33.
  52. M. King and R. Kopelman. Development of a hydroxy} radical ratiometric nanoprobe. Sensors and Actuators B: Chemical, 2003, 90, 76−81.
  53. Clark HA, Merritt G, Kopelman R. Novel optical biosensors using a gold colloid monolayer substrate. Proc SPIE (Int Soc Opt Eng), 2000- 3922, p. 138−146.
  54. Montalti M, Prodi L, Zaccheroni N. Fluorescence quenching amplication in silica nanosensors for metal ions. J Mater Chem, 2005, 15, p. 2810−2814.
  55. Montet X, Funovics M, Montet-Abou K, Weissleder R, Josephson L. Multivalent effects of RGDpeptides obtained by nanoparticle display. J Med Chem, 2006- 49(20), p. 6087−6093.
  56. Clark H. A, Barker S.L.R, Brasuel M., Miller M.T., Monson E., et al. Subcellular optochemical nanobiosensors: probes encapsulated by biologically localised embedding (PEBBLEs). Sens Act B, 1998, 51, p. 12−16.
  57. Sasaki K, Shi ZY, Kopelman R, Masuliara H. Three-dimensionalpH microprobing with an optically-manipulated fluorescent particle. Chem Lett, 1996, 25, p. 141−142.
  58. M.J. Moreno, E. Monson, R.G. Reddy, A. Rehemtulla, B.D. Ross, M. Philbert, R.J. Schneider and R. Kopelman. Production of Singlet Oxygen by Ru (dpp (SO3)2)3 Incorporated in Polyacrylamide PEBBLEs. Sensors and Actuators B: Chemical, 2003, 90, p. 82- 89.
  59. Cao Y., Lee Koo Y.E., Kopelman R. Poly (decyl methacrylate)-based fluorescent PEBBLE swarm nanosensors for measuring dissolved oxygen in biosamples. Analyst, 2004, 129, 745−750.
  60. Park E, J, Brasuel M., Behrend C., Philbert M.A., Kopelman R. Ratiometric optical PEBBLE nanosensors for real-time magnesium ion concentrations inside viable cells. Anal Chem, 2003, 75 (15), 3784−3791.
  61. Clark H. A, Hoyer M., Philbert M.A., Kopelman R. Optical nanosensors for chemical analysis inside single living cells. Fabrication, characterization, and methods for intracellular delivery of PEBBLE sensors. Anal Chem, 1999, 71(21), p. 4831−4836.
  62. Brasuel M., Kopelman R., Kasman I., Miller T.J., Philbert M.A. Ion Concentrations in Live Cells from Highly Selective Ion Correlations Fluorescent Nano-Sensors for Sodium. Proc IEEE Sensors, 2002,1, 288−292.
  63. Almdal K, Sun H. H, Poulsen A. K, Arleth L., Jakobsen I., et al. Fluorescent gel particles in the nanometer range for detection of metabolites in living cells. Polym Adv Technol, 2006, 17, p. 790−793.
  64. Sumner J. P, Aylott J.W., Monson E., Kopelman R. Fluorescent PEBBLE Nanosensor for Intracellular Free Zinc. Analyst, 2002, 127, p. 11−16.
  65. Sumner J. P, Westerberg N., Stoddard A.K., Fierke C.A., Kopelman R. Cu and Cu2+ sensitive PEBBLE fluorescent nanosensors using Ds Red as the recognition element. Sens Act B, 2005, 113 (2), p. 760−767.
  66. Sumner J.P., Kopelman R. Alexa Fluor 488 as an iron sensing molecide and its application in PEBBLE nanosensors. Analyst, 2005, 130 (4), 528−533.
  67. Kim, G. PhD thesis. Univ. Mich- Ann Arbor: 2008. Development of Nanoparticle Based Tools for Reactive Oxygen Species and Related Biomedical Applications- p. 151.
  68. Hao Xu, Jonathan W. Aylott and Raoul Kopelman. Fluorescent nano-PEBBLE sensors designedfor intracellidar glucose imaging. Analyst, 2002, 127, 1471−1477.
  69. G.B. Sukhorukov, E. Donath, H. Lichtenfeld, E. Knippel, M. Knippel, A. Budde, H. Mohwald. Layer-by-layer self-assembly of polyelectrolytes on colloidal particles. Coll. Surf. A., 1998, 137, p.253−266.
  70. G.B. Sukhorukov, E. Donath, S. Davis, H. Lichtenfeld, F. Caruso, V.I. Popov, H. Mohwald. Stepwise polyelectrolyte assembly on particle surfaces: A novel approach to colloid design Polym. Adv. Technol., 1998, 9 (10−11), p. 759−767.
  71. A.A. Antipov, D. Shchukin, Y. Fedutik, A.I. Petrov, G.B. Sukhorukov, H. Mohwald. Carbonate microparticles for hollow polyelectrolyte capsules fabrication. Coll. Surf.: Physicochem. Eng. Aspects., 2003, 224, p. 175−184.
  72. G.B. Sukhorukov, D.V. Volodkin, A.M. Gunther, A.I. Petrov, D.B. Shenoy, H. Mohwald. Porous calcium carbonate microparticles as templates for encapsulation of bioactive compounds. J. Mater. Chem., 2004, 14, p. 2073−2081.
  73. F. Caruso, W.J. Yang, D. Trau, R. Renneberg. Microencapsulation of uncharged low molecular weight organic materials by polyelectrolyte multilayer self-assembly. Langmuir, 2000, 16 (23), p. 8932−8936.
  74. Antipov A.A., Sukhorukov G.B., Donath E., Mohwald H. Sustained release properties of polyelectrolyte multilayer capsules. J. Phys. Chem. B, 2001, 105 (12), p. 2281−2284.
  75. E. Donath, G.B. Sukhorukov, F. Caruso, S.A. Davis, H. Mohwald. Novel hollow polymer shells by colloid-templated assembly of polyelectrolytes. Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37 (16), p. 2202−2205.
  76. G. Berth, A. Voigt, H. Dautzenberg, E. Donath, H. Mohwald. Polyelectrolyte complex and layer-by-layer capsules from chitosan/chitosan sidfate. Biomacromolecules, 2002, 3 (3), p. 579 590.
  77. N.G. Balabushevitch, O.P. Tiourina, D.V. Volodkin, N.I. Larionova, G.B. Sukhorukov. Loading the multilayer dextran sulfate/protamine microsized capsules with peroxidase Biomacromolecules, 2003, 4 (5), p. 1191−1197.
  78. D.G. Shchukin, A.A. Patel, G.B. Sukhorukov, Y.M. Lvov. Nanoassembly of biodegradable microcapsides for DNA encasing. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, p. 3374−3375.
  79. Biesheuvel P.M., Stuart M. Electrostatic free energy of weakly charge macromolecules in solution and intermacromolecular complexes consisting of oppositely charged polymers. Langmuir, 2004,20, p. 2785−2791.
  80. B.A. Физико-химические основы и перспективы применениярастворгшых интерполиэлектролитных комплексов. Высокомолекулярные соединения, 1994. Т. 36 (2), с. 183 197.
  81. , В.А. Полиэлектролитные комплексы в растворе и в конденсированной фазе. Успехи химии, 2005. Т. 74, № 1, с. 5−23.
  82. А.Б., Рогачева В. Б. Полиэлектролитные комплексы. М.: Химия, 1973, 27 с.
  83. В.А., Каргина О. В., Ульянова М. В., Литвинов И. А. Исследование надмолекулярной структуры кристаллизующихся полиэлектролитных комплексов на основе изотактической полиакриловой кислоты. ВМС Б, 1982, т. 24, с. 17−19.
  84. Р.И., Рудман А. Р., Венгерова H.A., Разводовский Е. Ф., Эльцефон Б. С., Зезин А. Б. Условия образования и свойства мембран из полиэлектролитных комплексов на основе слабых полиэлектрлитов. ВМС А, 1975, т. 17 (12), с. 2786−2792.
  85. Tsuchida, E.- Osada, Y.- Sanada, K. Interaction of polystyrene sulfonate) with polycations carrying charges in the chain backbone. J. Polym. Sci. Polym. Chem. Ed., 1972, 10, 3397−4003.
  86. Iler R.K. Multilayers of colloidal particles. J. Colloid Interface Sci., 1966, 21 (6), p. 569 575.
  87. Lee H., Kepley L.J., Hong H.G., Akhter S. and Mallouk T.E. adsorption of ordered zirconium phosphonate multilayer fdms on silicon and gold surfaces. J. Phis. Chem., 1988, 92 (9), p. 2597−2601.
  88. Decher G. and Hong J.D. Buildup of Ultrathin Multilayer Films by a Self-Assembli Process. 1. Consecutive Adsorption of Anionic and Cationic Bipolar Amphiphiles on Charged Surfaces. Makromol. Chem. Macromol. Symp., 1991, 46, p. 321−327.
  89. Decher G. and Hong J.D. and Schmitt J. Buildup of ultrathin multilayer films by a self-assembli process. 3. alternating adsorption of anionic and cationic polyelectrolytes on charged surfaces. Thin Solid Films, 1992, 210 (1−2), p. 831−835.
  90. Yoo, D" Shiratori, S.S., and Rubner, M.F. Controlling bilayer composition and surface wettability of sequentially adsorbed multilayers of weak polyelectrolytes. Macromolecules, 1998, 31(13), p'4309−4318.
  91. Losche, M" Schmitt, J., Decher, G., Bouwman, W.G., and Kjaer, K. Detailed structure of molecularly thin polyelectrolyte multilayer films on solid substrates as revealed by neutron reflectometry. Macromolecules, 1998, 31 (25), p. 8893−8906.
  92. VonKlitzing, R. and Mohwald, H. A realistic diffusion model for ultrathin polyelectrolyte films. Macromolecules, 1996, 29 (21), p. 6901−6906.
  93. VonKlitzing, R. and Mohwald, H. Transport through ultrathin poly electrolyte films. Thin Solid Films, 1996, 285, p. 352−356.
  94. OA Иноземцева, CA Псршов, ТА Колесникова, ДА Горин. Формирование и физико-штяееше свойства пстшентрашттътх ианокомпозит ¡-ых л п ¡-крокапсул. Российские шнотехнологии, 2007, т. 2, № 9−10, с. 68−80.
  95. Itoh Y., Matsusaki М., Kida Т. and Akashi М. Preparation of Biodegradable Hollow Nanocapsules by Silica Template Method. Chem. Lett., 2004, 33(12), p. 1552−1553.
  96. Shenoy D.B., Antipov A.A., Sukhorukov G.B. and Mohwald H. Layer-by- layer engineering of biocompatible, decomposable core-shell structures. Biomacromolecules, 2003,4(2), p. 265−272.
  97. LippmannF. Sedimentary carbonate minerals. Berlin: Springer-Verlag, 1973,146 p.
  98. Meldrum F.C. and Hyde S.T. Morphological influence of magnesium and organic additives on the precipitation of calcite. J. Crystal Growth, 2001, 231, p. 544−558.
  99. Yang L., Guo Y., Ma X., Hu Z., Zhu S., Zhang X. and Jiang K. Coopejativity between pepsin and crystallization of calcium carbonate in distilled water. J. Inorg. Biochem., 2003, 93, p. 197−203.
  100. Naka K., Tanaka Y. and Chujo Y. Effect of anionic starburst dendrimers on the crystallization of CaC03 in aqueous solution: size control of spherical vaterite particles. Langmuir, 2002, 18, p. 3655 -3658.
  101. Kitamura M. Crystallization and transformation mechanism of calcium carbonate polymorphs and the effect of magnesium ion. J. Colloid Interface Sci., 2001, 236, p. 318−327.
  102. Volodkin, D. V.- Petrov, A. I.- Prevot, M.- Sukhorukov, G. Matrix polyelectrolyte microcapsules new and high effective system for macromolecule encapsulation. B. Langmuir 2004, 20 (8), 3398−3406.
  103. Volodkin, D. V.- Larionova N. I., Sukhorukov, G. B. Protein encapsulation via porous CaC03 microparticles templating. Biomacromolecules, 2004, 5, 1962−1972.
  104. Alexander I. Petrov, Dmitry V. Volodkin, and Gleb B. Sukhorukov. Protein-Calcium Carbonate Coprecipitation: A Tool for Protein Encapsulation. Biotechnol. Prog. 2005, 21, 918 925.
  105. .И., Тихоненко СЛ., Сабурова Е. А., Дубровский A.B., Дыбовская Ю. Н., Шабарчина Л. И. Инкапсулирование ферментов в полиэлектролитные нано- и микрокапсулы в связи с проблемой микродиагностикума. Биофизика, 2007, 52 (6), с. 1041−1048.
  106. Lvov, Y., A. Antipov, A. Mamedov, Н. Mohwald and G. В. Sukhorukov. Urease Encapsulation in Nanoorganized Microshells. Nano letters, 2001, 1, 125−128.
  107. Y. Lvov and F. Caruso. Biocolloids with Ordered Urease Multilayer Shells as Enzymatic Reactors. Anal. Chem., 2001, 73, 4212−4217.
  108. Alexei A Antipov, Gleb В Sukhorukov, Stefano Leporatti, Igor L Radtchenko, Edwin Donath, Helmuth Mohwald. Polyelectrolyte multilayer capsule permeability control. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspect, 198−200, p. 535−541.
  109. Alexei A. Antipov, Gleb B. Sukhorukov. Polyelectrolyte midtilayer capsules as vehicles with tunable permeability. Advances in Colloid and Interface Science, 2004, 111, p. 49−61.
  110. Alexandra S. Angelatos, Angus P. R. Johnston, Yajun Wang, and Frank Caruso. Probing the permeability of polyelectrolyte multilayer capsules via a molecidar beacon approach. Langmuir, 2007, 23, p. 4554−4562.
  111. Qinghe Zhao, Bingyun Li. pH-controlled drug loading and release from biodegradable microcapsules. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine, 2008, 4, p. 302−310.
  112. Н.Г. Балабушевич, Г. Б. Сухоруков, Н. И. Ларионова. Включение белков в полиэлектролитные микрокапсулы из декстран сульфата, протамина и мел амин формальдегида. Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 2. Химия, 2002, т. 43 (6), с. 374−377.
  113. К. Kohler, G. В. Sukhorukov. Heat Treatment of Polyelectrolyte Midtilayer Capsules: A Versatile Methodfor Encapsulation. Advanced Functional Materials, 2007, 17 (13), p. 2053−2061.
  114. Kohler К., Shchukin D.G., Mohwald H" Sukhorukov G.B. Thermal behavior of polyelectrolyte multilayer microcapsules. 1. The effect of odd and even layer number. J Phys Chem B, 2005, 109 (39), 18 250−18 259.
  115. Kohler К, Mohwald H, Sukhorukov GB. Thermal behavior of polyelectrolyte multilayer microcapsules: 2. Insight into molecular mechanisms for the PDADMAC/PSS system. J Phys Chem B, 2006,110 (47), 24 002−24 010.
  116. Oliver Kreft, Almudena Munoz Javier, Gleb B. Sukhorukov and Wolfgang J. Parak. Polymer microcapsules as mobile localpH-sensors. J. Mater. Chem., 2007, 17, 4471−4476.
  117. И.В., Плотников Г. С., Баранов A.H., Салецкий A.M., Букреева T.B. Получение и разрушение полиэлектролитных микрокапсул, модифицированных родамином 6Ж. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2010. № 2, с. 14−18.
  118. Michael J. McShane, J. Quincy Brown, Kyle B. Guice and Yuri M. Lvov. Polyelectrolyte microshells as carriers for fluorescent sensors: loading and sensing properties of a ruthenium-based oxygen indicator. J. Nanosci. Nanotech. 2002, 2 (2), p. 1−6.
  119. David A. Chang-Yen, Yuri Lvov, Michael J. McShane, Bruce K. Gale. Electrostatic self-assembly of a ruthenium-based oxygen sensitive dye using polyion-dye interpolyelectrolyte formation. Sensors and Actuators B, 2002, 87, 336−345.
  120. Bradford, M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle ofprotein-dye binding. Anal. Biochem., 1976, 72, 248−254.
  121. Paddeu S., Fanigliulo A., Lanzin M., Dubrovsky Т., Nicolini C. LB-Based PAB immunosystem: Activity of an immobilized urease monolayer. Sens. Actuators., 1995, 25, p. 876 882.
  122. Д.А. Адаптаг{ия иулътраструктура нейрона. М.: Наука, 1985.
  123. Tsien. R.Y. and Pozzan Т. Measurement of Cytosolic Free Ca2+ with Quin2. Method in Enzymology, 1989, 172, p. 230−244.
  124. J. E. Whitaker, R. P. Haugland and F. G. Prendergast. Spectral andphotophysical studies of benzoc. xanthene dyes: Dual emission pH sensors. Anal. Biochem., 1991, 194(2), 330−344.
  125. , G. & Dupont, J. Thermodynamics and kinetics of the interaction of merocyanine 540 with hydrophobic structures. J. Phys.Chern., 1987, 91, 6322−6326.
  126. Verkman, A. S. Mechanism and kinetics of merocyanine 540 binding to phospholipid membranes. Biochemistry, 1987, 26, 4050−4056.
  127. Davila H.V., Salzberg B.M., Cohen L.B., Waggoner A.S. A large change in axon fluorescence that provides a promising method for measuring membrane potential. Nature, New Biol., 1973, 241, p. 159.
  128. Sikurova L., Haban I., Chorvat D. Dimers of MC540 in aqueous solution. Studia Biophysica., 1988, 125, p. 197−201.
  129. Sikurova L. and Cunderlikova В. pH dependence of merocyanine 540 absorption and fluorescence spectra. Spectrochimica Acta, 1997, Part. № 53, p. 293−297.
  130. Cunderlikova B. and Sikurova L. Solvent effects on photophyzical properties of merocyanine 540. Chemical Physics, 2001, 263, p. 415 422.
  131. Peter Kaschny and Felix M. Goni. The components of merocianine-540 absorption spectra in aqueous, micellar and bilayer enviroments. Eur. J. Biochem., 1992, 207, 1085 1091.
  132. Garcia D.A. and Perillo M.A. Effects of flunitrazepam on the L-alpha-H (lI) phase transition ofphophatidylethanolamine using merocyanine 540 as a fluorescent indicator. Colloids SurfB Biointerfaces, 2004, 37 (1−2), p. 61.
  133. V.O. Stern, M. Volmer, Physik. Zeitschr., 1919, 20, p. 183−188.
  134. Chusuke Sato, Jim Nakamura, and Yoshiakd Nakamara. A chemometric approach to the estimation of the absorption spectra of dye probe merocyanine 540 in aqueous and phospholipid environments. J. Biochem., 2000, 127, p. 603−610.
  135. Frank Caruso, Edwin Donath, Helmuth Mohwald and Radostina Georgieva. Fluorescence studies of the binding of anionic derivatives ofpyrene and fluorescein to cationic polyelectrolytes in aqueous solution. Macromolecules, 1998, 31 (21), p. 7365−7377.
  136. A. Mills. Optical oxygen sensors: utilising the luminescence of platinum metals complexes. Platinum Met. Rev., 1997, 41, 115.
  137. W. Trettnak. Optical sensors based on fluorescence quenching, in: O.S. Wolfbeis (Ed.), Fluorescence Spectroscopy, Springer, Berlin, 1992, p. 79.
  138. Cheng-Shane Chu, Yu-Lung Lo. Optical fiber dissolved oxygen sensor based on Pt (II) complex and core-shell silica nanoparticles incorporated with sol-gel matrix. Sensors and Actuators B: Chemical, 2010, 151 (1), p. 83−89.
  139. Martin M.F. Choi, Dan Xiao. Single standard calibration for an optical oxygen sensor based on luminescence quenching of a ruthenium complex. Analytica Chimica Acta, 2000, 403, p. 57−65.
  140. A. Sheila Holmes-Smith, Alan Hamill, Michael Campbell and Mahesh Uttamlal. Electropolymerised platinum porphyrin polymers for dissolved oxygen sensing. Analyst, 1999,124, 1463−1466.
  141. E. R. Carraway and J. N. Demas, B. A. DeGraff, J. R. Bacon. Photophysics and photochemistry of oxygen sensors based on luminescent transition-metal complexes. Anal. Chem., 1991, 63, 337−342.
  142. Liebsch, G" Klimant, I., Frank, B" Hoist, G" Wolfbeis, O.S. Luminescence lifetime imaging of oxygen, pH, 'and carbon dioxide distribution using optical sensors. Applied Spectroscopy, 2000, 54 (4), p. 548−559.
  143. Hyung Jin Kim, Yong Chae Jeong, Jong II Rhee. Encapsulation of tris (4,7-diphenyl-l, 10-phenanthroline)ruthenium (II) complex linked with dendrons in sol-gels: Stable optical sensing membranes for dissolved oxygen. Talanta, 2008, 76, p. 1070−1076.
  144. Fenghong Chu, Haiwen Cai, Ronghui Qu, and Zujie Fang. Dissolved oxygen sensor by using Ru-fluorescence indicator and a U-shaped plastic optical fiber. Chinese Optics Letters, 2008,6 (6), p. 401−404.
  145. Toni A Ruda-Eberenz, Amber Nagy, W. James Waldman and Prabir K. Dutta. Entrapment of ionic tris (2,2 '-bipyridyl) ruthenium (ii) in hydrophobic siliceous zeolite: 02 sensing in biological environments. Langmuir, 2008, 24, p. 9140−9147.
  146. D Wencel C. Higgins, A. Klukowska, B. D. Maccraith, C. Mcdonagh. Novel sol-gel derived films for luminescence-based oxygen and pH sensing. Materials Science-Poland, 2007, 253., 767−779.
  147. Lydia M. Henderson and J. Brian Chappell. Dihydrorhodamine 123: a fluorescent probe for superoxide generation? Eur. J. Biochem., 1993, 217, p. 973−980.
  148. D. Halozan, U. Riebentanz, M. Brumen and E. Donath. Polyelectrolytemicrocapsules and coated CaC03 particles as fluorescence activated sensors in flowmetry. Colloids Surf., A, 2009, 342, p. 115−121.1. БЛАГОДАРНОСТИ
  149. Хочу сказать слова благодарности сотруднику Лаборатории культур клеток и клеточной инженерии ИБК РАН д.ф.-м.н., проф. Киму Юрию Александровичу за обучениеи внимательное отношение.
  150. Я благодарна д.б.н. Сабуровой Екатерине Андреевне за помощь в освоении методов математической обработки экспериментальных данных и крайне полезные консультации, внимательность и поддержку.
  151. Выражаю глубокую благодарность своим родным, друзьям и близким за моральную поддержку, терпение и всестороннюю помощь. и
Заполнить форму текущей работой

На отлично!