Введение 3
Литературный обзор 4
Методы исследования и используемые материалы 10
Используемые системы и их подготовка к исследованию 10
Сывороточные альбумины 10
Стационарная люминесценция 11
Время жизни люминесценции 12
Результаты и обсуждение 14
Определение оптимального протокола синтеза 14
Измерение времени жизни люминесценции 18
Влияние кислотности среды на флуоресценцию 20
Заключение и выводы 22
Благодарности 23
Используемая литература 24
В настоящее время принято называть частицы размером от 2 нм до 100 нм наночастицами, частицы размером меньше, чем 2 нм - нанокластерами, а меньше 1 нм - суб-нанометровыми кластерами [1]. Из-за малого размера нанокластеров и суб-нанометровых кластеров, их синтез и очистка представляют собой более сложную задачу, в отличие от случая металлических наночастиц. Между тем, из-за своей малости, металлические кластеры суб-нанометрового размера обладают различными свойствами отличными от свойств более крупных наночастиц. Наибольший интерес вызывают люминесцирующие нанокластеры благородных металлов, таких как золото и серебро. Прекрасные спектральные свойства, высокая фотостабильность, низкая токсичность и высокая биосовместимость, а также антибактериальные свойства серебра делают серебряные нанокластеры одними из лучших кандидатов для биоимиджинга.
Несколько десятилетий научные группы по всему миру занимаются изучением металлических нанокластеров, стабилизированных различными биополимерными матрицами, такими как: ДНК [2], белки [3], дендримеры [4], полимеры [5]. Однако, нанокластеры благородных металлов, синтезированные на белках, на сегодняшний день изучены крайне мало. К настоящему времени достигнуты значительные успехи в понимании механизма синтеза и флуоресценции таких уникальных объектов, но многие вопросы до сих пор остаются открытыми, например, оптимальный протокол синтеза (с точки зрения максимальной интенсивности люминесценции) и влияние pH среды на флуоресценцию. В данной работе были найдены ответы на упомянутые выше вопросы.
В данной работе были исследованы серебряные нанокластеры на белках альбуминовой группы: бычий сывороточный альбумин, человеческий сывороточный альбумин и лошадиный сывороточный альбумин. Определен оптимальный протокол синтеза, то есть такое соотношение реагентов, при котором наблюдается максимальная интенсивность флуоресценции. Для БСА это 10 атомов серебра на одну молекулу белка при концентрации в растворе 25 мг/мл, для ЧСА и ЛСА - 14 атомов серебра на одну молекулу белка при концентрации в смеси 25 мг/мл.
Определена оптимальная точка pH среды для серебряных нанокластеров, стабилизированных альбуминовой матрицей, она оказалась равной 12.1 для БСА и 12.3 для ЧСА. Возможно, при таких значениях pH среды возникает большее число мест связывания молекул белка с атомами серебра.
Измерено время жизни флуоресценции образовавшихся нанокластеров. Кривые затухания флуоресценции указывают на образование двух типов кластеров с временами жизни близкими к 2 и 6.5 нс.
В дальнейшем, представляет большой интерес исследовать влияние вторичной и третичной структур матрицы на интенсивность испускания и эффективность образования кластеров. Помимо этого, важной целью является уточнение «оптимального протокола» синтеза.
