КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ СУЛЬФИДА КАДМИЯ, ПОЛУЧЕННЫЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕЛКОВ-ПОРИНОВ, КАРРАГИНАНОВ, ХИТОЗАНОВ И ЛИПОПОЛИСАХАРИДОВ

Набережных Г. А.; Сергеев А. А.; Новикова О. Д.

doi:doi:10.29039/rusjbpc.2022.0539

УДК 577

КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ СУЛЬФИДА КАДМИЯ, ПОЛУЧЕННЫЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕЛКОВ-ПОРИНОВ, КАРРАГИНАНОВ, ХИТОЗАНОВ И ЛИПОПОЛИСАХАРИДОВ

Опубликовано в АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ · Том 7, Номер 3, 2022 · Страницы 428–433 · Рубрики: МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

DOI 10.29039/rusjbpc.2022.0539

Получено: 20.09.2022 Одобрено: 20.09.2022 Опубликовано: 28.09.2022

Авторы

Набережных Г. А. ¹ · Сергеев А. А. ² · Новикова О. Д. ³

1 Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН
Владивосток, Приморский край, Россия

2 Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН
Владивосток, Приморский край, Россия

3 Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН
Владивосток, Приморский край, Россия

АННОТАЦИЯ

Квантовые точки (КТ) представляют собой новое поколение флуорохромов, обладающих значительными преимуществами по сравнению с традиционными органическими красителями. КТ на основе CdS являются перспективными материалами для оптики, оптоэлектроники, биологии и медицины. В данной работе предложен новый эффективный метод получения биоконъюгатов на основе природных биополимеров. Меченные квантовыми точками CdS матрицы были синтезированы in situ в водном растворе с использованием OmpF порина Yersinia pseudotuberculosis (YpOmpF) и полисахаридов, положительно (хитозан) и отрицательно (каррагинан, липополисахарид) заряженных. Максимум спектров эмиссии для всех полученных образцов составлял 450 нм, что свидетельствует об одинаковом размере КТ, который определяется размером «ячеек» сетчатой матрицы, ограничивающих их размер. Обнаружено, что интенсивность флуоресценции КТ, синтезированных в растворе липополисахарида, была в два раза выше, чем у остальных образцов. Флуоресценция меченых биоматриц и максимумы спектров их эмиссии (450 нм) сохраняются при интенсивном диализе против буферов, что свидетельствует об устойчивости КТ и возможности практического использования полученных биоконъюгатов. Апробация биосенсора на основе порина показала, что взаимодействие с IgG, специфичными к YpOmpF, приводит к существенному изменению интенсивности люминесценции комплекса КТ-порин. Эти результаты открывают перспективу использования наноструктур на основе поринов, меченных КТ, в качестве биосенсоров для целей иммунодиагностики.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

порин хитозан каррагинан липополисахарид сульфид кадмия квантовые точки конъюгация люминесценция

Информация Текст Литература

Авторы:

1. Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН

Владивосток, Приморский край, Россия

2. Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН

Владивосток, Приморский край, Россия

3. Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН

Владивосток, Приморский край, Россия

Тип:

Статья

Страницы:

с 428 по 433

Статус:

Опубликован

Классификаторы:

УДК 577 Материальные основы жизни. Биохимия. Молекулярная биология.Биофизика

Язык материала:

русский

Ключевые слова:

порин, хитозан, каррагинан, липополисахарид, сульфид кадмия, квантовые точки, конъюгация, люминесценция

Текст

Текст (PDF): Читать Скачать

Список литературы

1. Новикова О.Д., Набережных Г.А., Сергеев А.А. Наноструктурные биосенсоры на основе компонентов бактериальных мембран. Биофизика, 2021, т. 66, № 4, с. 668-683. DOI: https://doi.org/10.31857/S0006302921040062; EDN: https://elibrary.ru/ISTKDF

2. Murray C.B., Norris D.J., BawendiM.G. Synthesis and characterization of nearly monodisperse CdE (E = S, Se, Te) semiconductor nanocrystallites. J. Am. Chem. Soc., 1993, vol. 115, рр. 8706-8715, doi:https://doi.org/10.1021/ja00072a025. EDN: https://elibrary.ru/XQVHKV

3. Rosenthal S.J., McBridea J., Pennycook S.J., Feldman L.C. Synthesis, surface studies, composition and structural characterization of CdSe, core/shell and biologically active nanocrystals. Surf. Sci. Rep., 2007, vol. 62, pp. 111-157, doi:https://doi.org/10.1016/j.surfrep.2007.02.001. EDN: https://elibrary.ru/XQLOHD

4. Akerman M.E., Chan W., Laakkonen P., Bhatia S.N., Ruoslahti E. Nanocrystal targeting in vivo. PNAS, 2002, vol. 99, no. 20, pp. 12617-12621, doi:https://doi.org/10.1073/pnas.1524633993.

5. Abdellatif A.A.H., Younis M.A., Alsharidah M., Rugaie O., Tawfeek H.M. Biomedical Applications of Quantum Dots: Overview, Challenges, and Clinical Potential. Int. J. Nanomedicine, 2022, vol. 17, pp. 1951-1970, doi:https://doi.org/10.2147/IJN.S357980. EDN: https://elibrary.ru/QAKEFR

6. Yang G., Qin D., Zhang L. Controllable synthesis of protein-conjugated lead sulfide nanocubes by using bovine hemoglobin as a capping agent. J Nanopart.Res., 2014, vol. 16, no. 6, pp. 2438-2441, doi:https://doi.org/10.1007/s11051-014-2438-7. EDN: https://elibrary.ru/CGERXQ

7. Dickerson M.B., Sandhage K.H., Naik R.R. Protein- and Peptide-Directed Syntheses of Inorganic Materials. Chem. Rev., 2008, vol. 108, no. 11, pp 4935-497, doi:https://doi.org/10.1021/cr8002328.

8. Набережных Г.А., Сергеев А.А., Портнягина О.Ю., Чистюлин Д.К., Сидорин Е.В., Новикова О.Д. Биоконъюгирование коллоидных квантовых точек сульфидов кадмия и надмолекулярных структур белка-порина из бактерий родаYersinia. Получение и характеристика. Актуальные вопросы биологической физики и химии, 2020, т. 5, № 4, c. 652-658. EDN: https://elibrary.ru/QDJSIX

9. Новикова О.Д., Вакорина Т.Н., Хоменко В.А., ЛихацкаяГ.Н., Ким Н.Ю., Емельяненко В.И., Кузнецова С.М., Соловьева Т.Ф. Влияние условий культивирования на пространственную структуру и функциональную активность OmpF-подобного порина из наружной мембраны Yersinia pseudotuberculosis. Биохимия, 2008, т. 73, № 2, с. 173-184. EDN: https://elibrary.ru/IVRXGW

10. Naberezhnykh G.A., Gorbach V.I., Likhatskaya G.N. Interaction of Chitosans and N-acylated Chitosan Derivatives with Lipopolysaccharides of Gram-Negative Bacteria. Biokhimiya, 2008, vol. 73, no. 4, pp. 530-541, doi:https://doi.org/10.1134/s0006297908040081. EDN: https://elibrary.ru/LLLRDL

11. Galanos O. Luderitz, Westphal O. A new method for the extraction of R lipopolysaccharides. Eur. J. Biochem., 1969, vol. 9, c. 245-249, doi:https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1969.tb00601.x.

12. Yermak I.M., Kim Y.H., Titlyanov E.A., Isakov V.V., Solov’eva T.F. Chemical structure and gel properties of carrageenan from algae belonging to the Gigartinaceae and Tichocapaceae, collected from the Russian Pacific coast. J. Applied Phycology, 1999, vol. 11, pp. 41-48, doi:https://doi.org/10.1023/A:1008071925884.

13. Naberezhnykh G.A., Khomenko V.A., Solov’eva T.F., Novikova O.D., Karpenko A.A. Тhe formation of ordered structures of bacterial porins in a lipid bilayer and the analysis of their morphology by atomic force microscopy. Biophysics, 2019, vol. 64, no. 6, pp. 901-907, doi:https://doi.org/10.1134/S0006302919060097. EDN: https://elibrary.ru/VMAWBO

14. Разумов В.Ф. Фундаментальные и прикладные аспекты люминесценции коллоидных квантовых точек. Успехи физических наук, 2016, т. 186, № 12, с. 1368-1376. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.2016.03.037861; EDN: https://elibrary.ru/YSVDZN

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International

КВАНТОВЫЕ ТОЧКИ СУЛЬФИДА КАДМИЯ, ПОЛУЧЕННЫЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕЛКОВ-ПОРИНОВ, КАРРАГИНАНОВ, ХИТОЗАНОВ И ЛИПОПОЛИСАХАРИДОВ

Подтверждение

Регистрация