Магнітний сорбент на основі дискретних наночастинок Fe3O4
Магнітна компонента:
Наночастинки Fe3O4 (суперпарамагнітні, ферімагнетики)
Рецепторна компонента:
Протеїн A Staphylococcus aureus, який здатен оборотньо і селективно зв’язувати γ-імуноглобуліни
Методи дослідження "роботи сорбента":
Імуноглобуліни в розчині детектуються за допомогою сенсора плазмонного резонансу (ПР), вкритого протеїном А. Метод дозволяє визначати наявність іммуноглобулінів, їх відсутність, і оцінювати їх кількість.
С. В. Колотилов, П. Н. Болтовец, Б. А. Снопок, В. В. Павлищук
Теор. и эксперим. химия, 2006, 42, 204-209.
Магнітний сорбент на основі дискретних наночастинок Fe3O4
Отримання матриці сорбенту
Наночастинка |
Наночастинка Fe3O4, |
Fe3O4 |
на якій можуть бути |
|
імобілізовані |
|
органічні молекули |
Для ковалентної імобілізації рецепторної молекули необхідно створення "активного шару" на наночастинці
Вимоги до "активного шару":
-надійне зв'язування рецепторної молекули;
-збреження активності рецепторної молекули (доступний активний центр, збереження конфігурації)
Fe O Sn O N
Магнітний сорбент на основі дискретних наночастинок Fe3O4
Створення “активного шару” –
1.“Активація” наночастинок (створення шару гідратованого SnO2 на наночастинках).
2.Імобілізація протеїну А на активованих наночастинках.
Наночастинка Fe3O4, |
|
|
на якій можуть бути |
Магнітний сорбент |
|
імобілізовані |
||
|
||
органічні молекули |
|
Магнітний сорбент на основі дискретних наночастинок Fe3O4
МОДЕЛЬ МАГНІТНОГО СОРБЕНТА НА ОСНОВІ НАНОЧАСТИНОК
Магнітний сорбент на основі дискретних наночастинок Fe3O4
ВІДОКРЕМЛЕННЯ ІММУНОГЛОБУЛІНІВ
|
|
|
Відокремлення магнітних |
|
|
1. Селективне зв’язування |
|
наночастинок під дією |
|
Магнітний |
|
магнітного поля |
||
імуноглобулінів. |
Відокремлення |
|||
сорбент |
|
|||
2. Відокремлення магнітних |
імуноглобулінів від |
|||
|
||||
|
наночастинок з |
наночастинок шляхом |
||
|
імуноглобулінами під дією |
зміни рН розчину |
|
|
|
постійного магнітного поля |
|
|
|
|
|
3500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3000 |
HCl/H O |
2 |
|
|
|
|
|
Зміна сигналу сенсору ППР при його очистці, |
|
|
2 |
|
|
antiTMV 1:100 |
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
2500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
створенні шару протеїну А та зв'язування |
|
|
|
H2O |
|
|
|
|
|
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
||
імуноглобулінів вірусу тютюнової мозаїки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a.s. |
1500 |
H O |
|
|
|
|
|
|
GNCS = гуанідину тіоціанат (реагент для |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
PBS |
||
створення проміжного тіоціанатного шару для |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
іммобілізації протеїну А) |
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GNCS |
|
|
|
||
рА = протеїн А |
|
0 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
antiTMV = антитіла до вірусу тютюнової |
|
-500 |
0 |
1000 |
2000 |
3000 |
4000 |
5000 |
6000 |
мозаїки). |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TIME, S
Магнітний сорбент на основі дискретних наночастинок Fe3O4
ВПЛИВ КОНФОРМАЦІЇ ПРОТЕЇНУ А НА АКТИВНІСТЬ СОРБЕНТУ
ПРОТЕЇН A: |
|
Лінійна конформація |
pH біля 5 |
Глобулярна конформація |
pH біля 9 |
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a.s. |
800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
Control |
|
|
||
|
0 |
|
|
|
|
|
pH = 5 |
|
|
||
|
-200 |
|
|
|
|
|
pH = 9 |
|
|
||
|
-400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-200 |
0 |
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
1600 |
1800 |
TIME, S
Сигнал сенсору ПР в розчинах, що містять імуноглобуліни, після їх відокремлення з використанням сорбенту з протеїном А, імобілізованим при різних рН
Магнітний сорбент на основі дискретних наночастинок Fe3O4
СЕЛЕКТИВНІСТЬ ВИЛУЧЕННЯ ІМУНОГЛОБУЛІНІВ
Магнітний сорбент на основі дискретних наночастинок Fe3O4
ЯК ЦЕ ПРАЦЮЄ
Магнітний сорбент на основі наночастинок Fe3O4 в пористій матриці
ІЗОЛЬОВАНІ |
НАНОЧАСТИНКИ В |
НАНОЧАСТИНКИ |
ПОРИСТІЙ МАТРИЦІ |
S. V. Kolotilov, O. Shvets, O. Cador, N. Kasian, V. G. Pavlov, L. Ouahab, V. G. Ilyin, V. V. Pavlishchuk J. Solid State Chem. 2006, 179, 8, 2426-2432
Магнітний сорбент на основі наночастинок Fe3O4 в пористій матриці
№ |
Вміст Fe3O4, % |
Площа поверхні, |
Об'єм |
Об'єм |
|
|
м2/г |
мікропор, см3/г |
мезопор, см3/г |
1 |
1.4 |
– |
– |
– |
1' |
1.8 |
666 |
0.1 |
0.73 |
2 |
4.2 |
– |
– |
– |
2' |
5.4 |
602 |
0.1 |
0.73 |
3 |
13.2 |
– |
– |
– |
3' |
18.0 |
526 |
0 |
0.51 |
4 |
24.0 |
– |
– |
– |
4' |
35.1 |
392 |
0 |
0.39 |
TЕM |
СЕМ |