Фізичні властивості біомолекул у розчинах за даними НВЧ-діелектрометрії - Автореферат

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ БІОМОЛЕКУЛ У РОЗЧИНАХ ЗА ДАНИМИ НВЧ-ДІЕЛЕКТРОМЕТРІЇНауковий керівник доктор физико-математичних наук, професор Малеєв Володимир Якович, Інститут радіофізики та електроніки ім. Офіційні опоненти: - доктор фізико-математичних наук, професор Казанський Вадим Борисович, Харківський національний університет ім. доктор фізико-математичних наук, професор Харкянен Валерій Миколайович, Інститут фізики НАН України, завідувач відділу (м. Захист відбудеться 28.11.2000 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.13 у Харківському національному університеті ім. З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету ім.Діелектрометрія в надвисокочастотному (НВЧ) діапазоні дозволяє одержати інформацію про стан води в біологічних системах, про конформацію макромолекул та їх гідратацію. Результатом вимірювань, в загальному випадку, є залежність комплексної діелектричної проникності від частоти, яка характеризує значення втрат і час релаксацій (властиві речовині). Результати дисертаційної роботи було одержано в межах виконання планових науково-дослідних робіт за темами: “Кварк”, реєстраційний № 81.093.675, постанова Президії АН УРСР № 604 від 25.12.80; “Кварк-2”, реєстраційний № 01.86.0086548, постанова Президії АН УРСР № 474 від 27.12.85; “Кор”, реєстраційний № 01.92 и 027978, постанова Бюро ВФА АН УРСР від 11.12.1991, протокол №10; “Гран”, № 01.96 006110, постанова Бюро ВФА НАН України від 19.12.95, протокол №9. Метою дослідження було визначення фізичних властивостей біомолекул (ДНК, білка й малих молекул) у розчинах в широкому інтервалі температур на основі аналізу комплексної діелектричної проникності розчинів у надвисокочастотному діапазоні довжин хвиль. Вперше одержано значення комплексної діелектричної проникності в міліметровому діапазоні довжин хвиль розчинів сироваткового альбуміну при концентраціях 10%, 15% і розчинів сахарози при концентраціях 10%, 20% в інтервалі температур 30-60°С та розчинів гліцину при концентрації 20% в інтервалі температур 20-70°С.У розділі 1 дисертації проведено аналіз літературних даних про сучасні уявлення щодо взаємодії електромагнітних хвиль НВЧ діапазону з біологічними обєктами та про дослідження гідратації біомолекул у розчинах. На основі порівняння існуючих на цей час підходів до отримання даних про фізичні властивості біомолекул у розчинах зроблено висновок про перспективність застосування методу діелектрометрії для визначення поглинання розчинів та гідратації біомолекул. Тому зєднання декількох хвилеводних відрізків круглого поперечного перетину, котрі відрізняються значеннями комплексної діелектричної постійної розчину, що їх заповнює, при малих розмірах шару з розчином d можна розглядати як спрощену модель, що описує процес поширення потужності в пристрої. Відношення інтенсивностей сигналів WM, WE (функція поглинання НВЧ потужності в розчині) і різниця аргументів QM, QE (функції фазового зсуву НВЧ-хвилі на довжині Dd) є незалежними величинами (позначки М, Е визначають величини, розраховані за моделлю й визначені в експерименті). У роботі вивчалися: розчини ДНК з концентрацією 5 мг/мл, виділеної з Е. coli, розчини ДНК з концентрацією 6 мг/мл з еритроцитів курчат (препарат фірми “Reanal”), розчини сироваткового альбуміну людини з концентрацією 10% та 15% (препарат фірми “Reanal”), розчини сахарози з концентрацією 10% та 20% (“Реахим”, чда), розчини гліцину з концентрацією 20% (препарат фірми “Reanal”).Методика вимірювання діелектричної проникності рідин, яка розвинута, дозволяє визначати діелектричні параметри розчинів з великими втратами у НВЧ діапазоні довжин хвиль в інтервалі температур 20-70°С.

Основний зміст роботи