Включение гематина в состав оболочек полиэлектролитных капсул



Дата09.07.2017
өлшемі35.78 Kb.
#30723
Включение гематина в состав оболочек полиэлектролитных капсул

Татарников В. Ю.

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, 
физический факультет, Институт кристаллографии имени А.В. Шубникова РАН, Москва, Россия


Студент, инженер

E–mail: templerock@mail.ru

Получение микрокапсул методом послойной адсорбции полиэлектролитов (“layer-by-layer”) [1] широко применяется в научных разработках по всему миру благодаря универсальности метода: возможности варьирования размера и формы капсул, полимерного материала их стенок, управления проницаемостью оболочек, а также возможности модификации различными функциональными элементами – наночастицами, флуоресцентными метками и т.д. [2]. Включение молекул красителей в состав оболочек капсул использовали для визуализации системы, а также для вскрытия капсул под действием лазерного излучения [3, 4].

Среди флуоресцентных красителей особый интерес для модификации оболочек полиэлектролитных капсул представляют порфирины и фталоцианины. Эти соединения можно использовать для дистанционного вскрытия капсул под действием лазерного излучения за счет образования активных радикалов [5]. Капсулы могут быть потенциальными носителями агентов для фотодинамической терапии рака. Кроме того, железосодержащие порфирины можно рассматривать в качестве моделей гема – простетической группы ряда натуральных белков, в частности широко распространенного белка каталазы. Иммобилизация таких красителей на полиэлектролитные капсулы позволит создать искусственную каталитическую систему, которая, как ожидается, по действию будет аналогична протогему каталазы. В настоящей работе оболочки полиэлектролитных капсул модифицировали гематином – производным гема.

В качестве ядер капсул использовали пористые сферические микрочастицы карбоната кальция, полученные сливанием водных растворов Na2CO3 и CaCl2 при перемешивании. Полиэлектролитные микрокапсулы формировали методом последовательной адсорбции противоположно заряженных полиионов полистиролсульфоната (PSS) и полиаллиламина (PAH) из 0.5 М водных растворов NaCl на поверхность ядра CaCO3. Таким способом были сформированы оболочки капсул состава (PAH/PSS)2/PAH, после чего на их поверхность адсорбировали гематин из водного раствора при рН 11. Кроме того, гематин адсорбировали на поверхность ядер карбоната кальция и ядер, покрытых одним слоем РАН.

Значения дзета-потенциала сформированных оболочек (табл. 1) показывают, что краситель адсорбируется на ядра СаСО3, формируя отрицательно заряженный слой, а в составе полиэлектролитной оболочки перезаряжает положительно заряженный верхний слой PAH посредством адсорбции.

При составе оболочки (PAH/PSS)2/PAH/гематин/(PAH/PSS) после растворения ядер СаСО3 с помощью этилендиаминтетраацетата натрия образовались полые полиэлектролитные микрокапсулы сферической формы. Средний диаметр капсул составил 4 мкм (рис. 1). Успешное включение гематина в полиэлектролитную оболочку подтверждается флуоресценцией оболочек при их исследовании методом конфокальной микроскопии во флуоресцентном режиме (рис. 2) и наличием характерных полос в спектрах поглощения капсул с гематином. На основании флуоресцентных изображений капсул можно сделать вывод о равномерном распределении красителя в полимерной матрице оболочки.

Таким образом, результаты проведенного исследования подтверждают, что использованная методика привела к включению гематина в состав оболочек полиэлектролитных капсул.

Таблица 1



Дзета-потенциал оболочек, сформированных на частицах CaCO3

Состав оболочки

Дзета-потенциал оболочки, мВ

гематин

-40±6

РАН/гематин

-29±6

(PAH/PSS)2

-18±5

(PAH/PSS )2/PAH

12±6

(PAH/PSS )2/PAH /гематин

-28±5

(PAH/PSS )2/PAH /гематин/PAH

16±6




Рис. 1. Изображение в конфокальном микроскопе полиэлектролитных микрокапсул с гематином в оболочке

Рис. 2. Флуоресценция гематина в составе оболочки капсулы (конфокальная микроскопия, флуоресцентный режим)
Работа выполнена при частичном финансировании РФФИ, грант № 14-03-00979а, с использованием оборудования ЦКП ИК РАН. Автор выражает благодарность своему научному руководителю Букреевой Т.В., а также Набатову Б.В. и Марченко И.В. за помощь в проведении экспериметов.
Литература

  1. Sukhorukov G.B., Donath E., Davis S. et al. // Polym. Adv. Technol. 1998. V. 9. P. 759-767.

  2. Tong W., Song X., Gao Ch. // Chem. Soc. Rev. 2012. V. 41. P. 6103–6124.

  3. Skirtach A.G., Antipov A.A., Shchukin D.G., Sukhorukov G.B. // Langmuir. 2004. V. 20. P. 6988-6992.

  4. Марченко И.В., Плотников Г.С., Баранов А.Н. и др. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2010. № 2. С. 14-18.

  5. Bedard M.F., Sadasivan S., Sukhorukov G.B., Skirtach A.G. // J. Mater. Chem. 2009. V. 19. P. 2226–2233.

Каталог: archive -> Lomonosov 2016 -> data
data -> Перераспределение хроматин-ремоделирующего белка atrx в ядрах двухклеточных эмбрионов мыши при искусственном подавлении транскрипционной активности
data -> Молекулярно-генетическое изучение мышечной дистрофии Дюшенна/Беккера в Республике Башкортостан
data -> Исследование цито- и генотоксического воздействия комплексов йодида кадмия, цинка с антипирином
data -> Компьютерная модель интерференции сигнальных путей от 7тм рецепторов в тромбоците. Балабин Федор Алексеевич
data -> Влияние состава углеродной подложки на эффективность активации трития на катализаторе 5% Pd/C и его введения в органические соединения
data -> Маркированность синестетических сочетаний
data -> Молекулярная филогения и карпология рода Scorzonera sensu lato Заика Максим Александрович
data -> Энантиоселективная биодеградация фенилаланина различными микроорганизмами
data -> Дигоксин – модификатор, избирательно повышающий противоопухолевую активность препаратов платины Чернов Василий Юрьевич Лаборант-исследователь нии эдито фгбу «ронц им. Н. Н. Блохина»
data -> Онтогенез клеток антиподального комплекса зародышевого мешка пшеницы. Доронина Татьяна Валерьевна


Достарыңызбен бөлісу:




©stom.tilimen.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет