2.2 Синтез композиту Fe3o4@Ag

• Взяли 1 мл магнітної рідини, стабілізованої олеїновою кислотою.

• Додали по 3 мл ксилолу при постійному перемішуванні.

• Додаємо 0,25 мл APTES (3-амінопропіл)триетоксісілан)

• Отриману суміш залишаємо змішуватись протягом 6 годин.

• Додаємо 0,1 мл бутанолу.

• При постійному перемішуванні вносимо колоїний розчин наночастинок срібла, 0,1мл з концентрацією С =3,4 мг/мл.

• Для осадження НЧС використовуємо NaBH₄, у кількості 10 мл, та 0,5 мл дистильованної води.

2.3 Спектрофотометричний аналіз

Спектрофотометрія — фізико-хімічний метод досліджень розчинів і твердих речовин, оснований на вивченні спектрів поглинання в ультрафіолетовій (200—400 нм), видимій (400—760 нм) та інфрачервоній (>760 нм) областях спектра. Основна залежність, що вивчається у спектрофотометрії - залежність інтенсивності поглинання падаючого світла від довжини хвилі.

2.4 Просвічуюча електронна мікроскопія

Рисунок 5 – зовнішній вигляд мікроскопа JEOL 120.

М ікрофотографії зразків були одержані на просвічючому електронному мікроскопі JEOL 120 (рисунок 2.5). (Transmission Electron Microscope JEOL 2010). Трансмісійний електронний мікроскоп (Просвічуючий електронний мікроскоп, ТЕМ -TEM - англ. Transmission Electron Microscope) — вид електронного мікроскопа який дозволяє отримувати пряме зображення об'єкта за допомогою електронного променя. Техніка просвічення електронами (трансмісії) тонких об'єктів дозволяє отримувати розділення до 0,08 нм.

2.5 Інфрачервона Фур’є-спектроскопія

Інфрачервоні Фур’є-спектри реєстрували на спектрометрі “Nicolet NEXUS FTIR” з використанням приставки дифузного відбиття “SMART Collector” в області 400-4000 см^-1 (при роздільній здатності 8 см^-1). Для цього порошкоподібні зразки досліджуваних нанокомпозитів замішувалися з KBr в співвідношенні 1:30 та розтиралися в агатовій ступці. Потім засипалися в спеціальну ємність в приставці для зняття спектрів дифузного відбиття

Розділ 3 результати досліджень

Експериментальна частина полягала в синтезі колоїдних розчинів наночастинок срібла, з метою подальших досліджень.

Синтез наночастинок срібла проводили методом хімічного осадження, з подальшим стабілізувіанням отриманого колоїдного розчину.

Для отримання наночастинок срібла ми використовували метод хімічного осадження.

Експеримент полягав у відновлення нанорозмірного металічного Ag з його нітратної солі.

Колоїдний розчин наночастинок срібла був отриманий відновленням іонів Ag⁺, гідразином з подальшим вирівнюванням рівня рН з сильнолужного рН=12 до рН=7, завдяки додаванням лимонної кислоти. Під час осадження розчин додатково ультразвукували на приладі УЗДН. В якості стабілізатора використовувся полівінілпіролідон. Масові співвідношення AgNO₃ солі металу до ПВП 1:5.

Наночастинки срібла, отримані методом осадження глюкозою в присутності ПВП. Мікрофотографії наночастинок в глюкозі.

Рис.6. ТЕМ зображення НЧС

Спектри пропускання НЧС, що зображено на фото вище, мали такий вигляд:

Рис.7 Спектр пропускання НЧС у видимій області (зразок з глюкозою)

Як свідчить рис.7, максимум поглинання знаходиться при 412 нм.

Для наночастинок отрманих у присутності цитрату натрію, ТЕМ зображення мали наступний вигляд:

Рис 8. ТЕМ зображення НЧС (зразок 2.1).

Після взаємодії зі слиною (2 год), також вивчали ТЕМ-зображення наночастинок. Як бачимо, відбувається агрегація НЧС та їх часткове розчинення.

Рис 9 ТЕМ зображення НЧС (зразок 2.1) після взаємодії зі слиною.

При збільшенні кількості відновника (боргідриду натрію), розмір наночастинок змінюється. Таку залежність можна прослідкувати із ТЕМ-зображень та спектрів поглинання у видимій області.

Рис.10 Загальний вигляд НЧС (зразок 9.1)

Судячи із ТЕМ-зображень, наночастинки мають гексагональну форму.

Рис.11 ТЕМ зображення НЧС (зразок 9.1).

Спектр пропускання НЧС у видимій області має максимум поглинання при441 нм, а також «плече» при 395 нм. Вочевидь, такий вигдяд спектру та наявність «плеча» повязані з нерівномірністю розподілу частинок за розмірами. Наявність максимуму при 395 нм може свідчити про присутність наночяастинок із розміром меншим, за переважаючу фракцію.

Рис 12. Спектр пропускання НЧС у видимій області (зразок 9.1)

Після взаємодії НЧС із силно спостерігається їх агрегація та зміною розмірів, що повязане біохімічними властивостями слюни.

Рис. 13 ТЕМ зображення НЧС (зразок 9.1) після взаємодії зі слиною.

При додаванні маскимальної кількості відновника, розмір частинок зменшується (рис13 , зразок 13). Пояснення такого процесу лежить в конкуренції процесів зародкоутворення і росту зародків, причому швидкість першого процесу домінує над другим. Розмір частинок складає 5 нм.

Рис 14 ТЕМ зображення НЧС (зразок 13.1).

Спектр пропускання НЧС має максмум поглинання при 420 нм. Зміщення максимуму поглинання в низькохвильву область повязане із зменшенням розміру частинок (порівняно із попередніми зразками).

Рис.15 Спектр пропускання НЧС у видимій області (зразок 13.1)

При дадаванні НЧС у зразки слини спостерігається «тотальне» їх розчинення (рис. . )

Розчинення НЧС із розміром до 5 нм можна пояснити найбільшю їх реакційною здатністю та біоактивністю. Зменшення розмірів НЧС призводить до переважання полощі поверхзні над об’ємом, відповідною активністю поверхневих атомів срібла.

Враховуючи високу реакційну здатність НЧС з розімром 5 нм, проводили їх взамодію із модельним компонентом слини – лізоцимом.

Лізоцим, мурамідаза або N-ацетилмурамідклікангідролаза (КФ 3.2.1.17) - тип ферментів, що руйнують клітинну стінку бактерій за рахунок каталізу реакції гідролізу 1,4-бета-зв'язків між залишками N-ацетилмурамієвою кислотою і N-ацетил-D-глюкозаміном в складі гліканового ланцюжка пептидоглікану та між залишками N-ацетил-D-глюкозаміну в складі хітодекстріну. Лізоцим у великій кількості міститься в багатьох секретах тварин, таких як сльози, слина і слиз. Лізоцим також міститься у цитоплазмених гранулах поліморфоядерних нейтрофілів (PMN). Великі кількості цього ферменту також присутні в білках яєць. Лізоцими C-типу близько пов'язані з альфа-лактальбуміном як за послідовністю, так і за структурою, що робить їх членами однієї родини.

Взаємодію проводили беручи співідношення білок:наночастинки – 10:1.

Для ІЧ спектру брали 180 мкЛ розчину білка (1 мг/мл) та 20 мкЛ наночастинок срібла.

Рис.16 ІЧ-Фур’є спектр лізоциму та наночастинок срібла

Рис 17. ІЧ-Фур’є спектр лізоциму та наночастинок срібла (збільшений)

Взаємодія з модельним компонентом слини – лізоцимом, не призводить до зміну у його структурі, що підверджено ІЧ-Фур’є спектром. Білок занходиться у α-фазі.