Методика іммобілізації нормального імуноглобуліну людини на поверхні нанокомпозитів магнетит/гідроксоапатит та магнетит/гідроксоапатит/срібло. Залежність кінетики десорбції імуноглобуліну в модельне середовище від буфера, в якому проводилась адсорбція.
Аннотация к работе
З метою мінімізації витрат срібла та одержання препаратів пролонгованої дії дрібнодисперсне срібло наносять на поверхню біологічно інертного адсорбенту з розвиненою поверхнею [4]. Залежно від мети подальшого використанняїх поверхня може бути сформована поліакриламідом [8], (SIO2)n, (TIO2)n із подальшою конюгацією з векторними молекулами, наночастинками біометалів,благороднихметалів(срібла,золота). Наявність наночастинок срібла на поверхні підтверджено рентгенофазовим аналізом на рентгенівському дифрактометрі ДРОН-УМ 1 з використанням фокусування рентгенівських променів за Бреггом-Брентано, Со К? випромінювання аноду (? = 0,179021 нм) та Fe-фільтра у відбитих променях. Вивільнення Ig у модельне середовище (фізіологічний розчин) досліджували на зразках Fe3O4/ГА та Fe3O4/ГА/Ag, які містили імуноглобулін, іммобілізований з різних буферних систем (фосфатний буфер, фізіологічний розчин). Адсорбція Ig на поверхні нанокомпозиту з наночастинками срібла перевищує адсорбцію на поверхні магнетит/ГА у двох буферних системах.Вивчено процеси іммобілізації імуноглобуліну людини на поверхні нанокомпозитів магнетит/гідроксоапатит та магнетит/гідроксоапатит/срібло у фосфатному буфері і фізіологічному розчині.
Вывод
Вивчено процеси іммобілізації імуноглобуліну людини на поверхні нанокомпозитів магнетит/гідроксоапатит та магнетит/гідроксоапатит/срібло у фосфатному буфері і фізіологічному розчині. Експериментальна залежність сумісної адсорбції від концентрації адсорбенту свідчить про особливості механізму адсорбції у цих
ХФТП 2010. Т. 1. № 2 буферних системах, а саме, ймовірну конкуренцію молекул імуноглобуліну та фосфат-іонів на активних центрах адсорбенту у фосфатному буфері. Встановлено, що наночастинки срібла є додатковими адсорбційними центрами адсорбента. Антитіла, іммобілізовані на поверхні нанокомпозитів Fe3O4/ГА та Fe3O4/ГА/Ag, характеризуються слабкою десорбцією в модельному середовищі, вивільнення імуноглобуліну, іммобілізованого з фізіологічного розчину, відбувається лише за низької адсорбції.
Вtrialими напрямками застосування біофункціоналізованих імуноглобулінами магнітокерованих наноматеріалів є видалення збудників інфекційних захворювань із крові та інших біологічних рідин, діагностика захворювань (контрастування та візуалізація), розпізнавання мікробіологічних обєктів (за допо-могою специфічних антитіл) та терапія на клітинному рівні.
Список литературы
1. Gupta A.K, Gupta M. Synthesis and Surface Engineering of Iron Oxide Nanoparticles for Biomedical Applications // Biomaterials. - 2005. - V. 26, N 18. - Р. 3995?4021.
2. Dorozhkin S.V., Epple M. Biological and medical significance of calcium phosphates // Angev. Chem.-2002.-V.41,N17.-P.3130-3146.
3. Kokubo T., Kum H.M., Kawashita M. Bioactive materials with different mechanical properties // Biomaterials. - 2003. - V. 24, N 13. - P. 2161-2175.
4. Радионов Л.П., Одегова Г.В., Бурмистров В.А. и др. Лекарственные препараты серебра на органических и неорганических носителях.// Серебро и висмут в медицине: науч.-практич. конф. (25-26 февраля 2005, Новосибирск, Россия). - С. 87-104.
5. FANF.F.,MARZITELLIC.L.,BRODBELDJ.S.,BARDA.J. Electrochemical, Spectroscopic, and Mass Spectrometric Studies of the Interaction of Silver Species with Polyamidoamine Dendrimers // Anal. Chem. - 2005. - V. 77, N 14. - C. 4413-4422.
6. Shen X., Liang H., Guo J.H. et al. Studies on the interaction between Ag and human serum albumin // J. Inorg. Biochem. - 2003. - V. 95, N 2-3. - P. 124-130.
7. Горбик П.П., Петрановська А.Л., Сторожук Л.П. та ін. Медико-біологічні
185
А.Л. Петрановська, В.М. Міщенко, М.П. Турелик та ін. _____________________________________________________________________________________________
нанокомпозити на основі магнетита: синтез, модифікація, функціоналізація поверхні для застосування in vitro // Хімія, фізика та технологія поверхні. ? 2006.? №. 11?12. - С. 374?397.
8. ГОРБИКП.П.,МІЩЕНКОВ.Н.,ПЕТРАНОВСЬКАА.Л. та ін. Синтез нанокомпозитів магнетит / гідроксоапатит та дослідження їх властивостей // Наносистеми, наноматеріа-ли, нанотехнології. - 2009. - Т. 6, №. 4. - С. 1273-1281.
9. Ostwald W. Kleines Praktikum der Kolloidchemie - 7th Ed. - Dresden: Verlag Th. Steinkopff, 1930. - 174 p.
10. Скоупс Р. Методы очистки белков. - Москва: Мир, 1985. - 358 с.
11. Волков В.А. Коллоидная химия. - Москва: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2001. - 640 с.
12. Усов Д.Г., Петрановська А.Л., Горбик П.П., Івахненко М.П. Біофункціоналізація поверхні магнітокерованих нанокомпозитів имуноглобуліном людини // Химия, физика и технология поверхности. - 2008. - № 14. - С. 548-556.
13. Шпак А.П., Горбик П.П., Чехун В.Ф. и др. Нанокомпозиты медикобиологического назначения на основе ультрадисперсного магнетита // Физикохимия наноматериа-лов и супрамолекулярных структур. - 2007. - Т. 1. - С. 45-87.
14. Gorbik P.P., Dubrovin I.V., Petranovska A.L. et al. Chemical construction of magnetosensitive medico-biological nanocomposites with functions of nanorobots // Nanomaterials and Supramolecular Structures: Physics, Chemistry, Applications. - London: Springer, 2009 - Р. 63-78.
15. Биотехнология. Принципы и применения / Под ред. А. Хиггинса, Д. Беста, Дж. Джонса. - Москва: Мир, 1989. - 480 с.
16. Hermanson G.T. Bioconjugate Techniques. - San Diego: Academic Press, 2008. - 1202 p.
Надійшла 27.04.2010, прийнята 11.05.2010
Особенности процессов иммобилизации иммуноглобулина на поверхности магниточувствительного нанокомпозита магнетит/гидроксиапатит
Институт химии поверхности им. А.А. Чуйко Национальной академии наук Украины ул. Генерала Наумова 17, Киев 03164, Украина, ayravata@gmail.com
Разработаны методики иммобилизации нормального иммуноглобулина человека (Ig) на поверхности нанокомпозитов магнетит/гидроксиапатит и магнетит/гидроксиапатит/серебро. Исследованы изотермы адсорбции Ig на поверхности полученных нанокомпозитов в двух буферных растворах - фосфатном и физиологическом. Установлено, что наночастицы серебра выступают в роли дополнительных адсорбционных центров иммуноглобулина. Показано, что адсорбция Ig на поверхности нанокомпозита с включениями серебра превышает адсорбцию на поверхности магнетит/гидроксиапатит в обеих исследованных буферных системах. Изучена зависимость кинетики десорбции иммуноглобулина в модельную среду от буфера, в котором проводилась адсорбция.
The Features of Immunoglobulin Immobilization Processes on the Surface of Magnetite/Hydroxyapatite Magnetosensitive Nanocomposite
Chuiko Institute of Surface Chemistry of National Academy of Sciences of Ukraine 17 General Naumov Street, Kyiv 03164, Ukraine, ayravata@gmail.com
Techniques of normal human immunoglobulin (Ig) immobilization on the surface of magnetite/hydroxyapatite and magnetite/hydroxyapatite/silver nanocomposites were developed. The isotherms of Ig adsorption on the surface of nanocomposites obtained in two buffer solutions, phosphate and saline, were analyzed. It was found that silver nanoparticles act as additional adsorption sites of immunoglobulin. It was shown that Ig adsorption on the surface of the nanocomposite with silver inclusions is higher than that on the surface of magnetite/hydroxyapatite in both buffer systems studied. A dependence of the kinetics of immunoglobulin desorption to a model environment on the adsorption buffer was studied.