Введение 4
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1. Метод атомно-силовой микроскопии 5
1.1.1. Режимы АСМ 7
1.1.2. Применение метода АСМ для изучения олигопептидов 10
1.2. Методы формирования наноструктур 12
1.2.1. Подход «сверху-вниз» 12
1.2.2. Подход «снизу-вверх». Самоорганизация 14
1.3. Наноструктуры и тонкие пленки на основе олигопептидов: методы
получения, методы исследования 15
1.4. Факторы, влияющие на формирование наноструктур на основе
олигопептидов 20
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА 29
2.1. Объект исследования 29
2.2. Подготовка образцов для АСМ 29
2.3. Методика насыщения парами органических соединений и воды 30
2.4. АСМ исследования 30
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ 31
3.1. Пленки дипептида L-глицил-Е-глицин, нанесенные на ВОПГ 31
3.2. Пленки дипептида L-глицил-L-глицин, нанесенные на слюду 39
Заключение 46
Библиографический список: 47
Собственные публикации 51
Биосовместимые материалы на основе короткоцепных пептидов (олигопептидов) в настоящее время активно исследуются благодаря их огромному потенциалу для практического применения в различных технологиях. Главной особенностью олигопептидов, вызвавшей этот интерес, является их способность к самоорганизации с образованием разнообразных структур: наночастиц, нанопроводов, нанотрубок, наносфер, дендритных объектов и разнообразных гелей.
Методы атомно-силовой микроскопии находят все более широкое применение в биологии, медицине и фармакологии. Атомно-силовой микроскоп позволяет получать истинно трехмерный рельеф исследуемой поверхности, при его использовании не требуется, чтобы образец проводил электричество. Кроме высокой разрешающей способности, нетребовательности к приготовлению образцов, методы АСМ являются к тому же методами неразрушающего контроля. Это дает возможность исследовать морфологию поверхности до и после взаимодействия с парами органических соединений, особенно с выходом на одно и то же место.
Цель настоящей работы состояла в разработке подходов к управляемой самоорганизации олигопептидов для получения на их основе органических наноструктур и кристаллов с заданной морфологией поверхности. Задачей было изучение влияния толщины пленки дипептида L-глицил-Б-глицин, нанесенной на различные подложки, на ее самоорганизацию под действием паров органических соединений и воды.
В ходе выполнения работы установлено, что толщина пленки глицил- глицина является важным фактором, определяющим возможность формирования на ее поверхности различных структур.
При насыщении тонкой пленки дипептида парами спиртов и азот-содержащих органических соединений на ее поверхности формируются слоистые кристаллы. В то время как насыщение пленки парами воды вызывает ее набухание и формирование наностержней на отдельных участках пленки.
Установлено, что подложка оказывает значительное влияние на морфологию пленки дипептида. При использовании пирографита на его поверхности формируется аморфная пленка. В случае гидрофильной слюды наблюдается самоорганизация дипептида с образованием пирамидальных структур.
Обнаружено, что тонкая пленка, нанесенная на поверхность пирографита, практически не изменяет свою морфологию под действием паров органических соединений. В то время как на поверхности тонкой пленки, нанесенной на слюду, в сопоставимых условиях наблюдается зародышеобразование упорядоченных структур.
Полученные результаты могут быть полезными для разработки методики управляемой самоорганизации короткоцепных олигопептидов под действием парообразных соединений.
