Способы производства наноматриалов на основе белков

ЯРОЩУК Алёна Валерьевна

КОНСТРУИРОВАНИЕ НАНОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ БЕЛКОВ

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 3

1. РАЗНОВИДНОСТИ НАНОМАТЕРИАЛОВ. 4

2. ПЛЕНКИ ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ. 5

2.1. Ленгмюровские пленки на поверхности жидкости. 5

2.2. Уникальные свойства плёнок. 8

3. КОНСТРУИРОВАНИЕ НАНОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ БЕЛКОВ. 11

4. ИССЛЕДОВАНИЕ МОНОСЛОЁВ КОЛЛАГЕНА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ рН16

5. ПРИМЕРЫ БЕЛКОВЫХ ПЛЁНОК, ИХ ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ. 17

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 19

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: 20

ВВЕДЕНИЕ

Мир, в котором мы живём, состоит из объектов, которые имеют наноразмеры. Существует огромное количество разнообразных нанотехнологий, которые похожи тем, что есть возможность манипулировать объектами с наноразмерами.

На сегодняшний день наноматериалы интересуют исследователей в разных областях науки. Физики интересуются молекулярным зодчеством с целью исследования свойств 2D твёрдых и жидкокристаллических структур; изучения процессов, протекающих на наноуровнях, взаимодействия молекул на определённом расстоянии друг от друга. Химики рассматривают процесс анизотропии реакционной способности молекул, а так же экспериментируют с молекулами, которые зафиксированы на специальной матрице. Биологи моделируют клеточные мембраны [1].

На сегодняшний день широкое применение нашли наноматериалы в виде наноплёнок. Получением таких плёнок занимались Ленгмюр и его ученица К. Блоджетт. Ленгмюровские плёнки – это стопки монослоёв поверхностно-активных веществ, которых переносят с поверхности воды на твёрдую подложку. Наноплёнки – это упорядоченные структуры, которые обладают уникальными электрическими, магнитными и оптическими свойствами. Ленгмюровские плёнки создают на основе белков - глобулярных или фибриллярных. Многие ферменты относятся к глобулярным белкам, а желатин – к фибриллярным. Поэтому актуальной проблемой является конструирование плёнок на основе белков для создания каталитических систем и биосенсоров.

Исходя из этого, целью работы было изучение методов конструирование наноматериалов на основе белков.

1. РАЗНОВИДНОСТИ НАНОМАТЕРИАЛОВ

Групп наноматериалов, которые используют в сенсорах, огромное количество. К ним относятся (рис. 1):

Рис. 1. Группы наномаетриалов [2]:

-       наночастицы, нанокластеры, квантовые точки и нанокристаллы. Их используют в оптических и биохмических сенсорах;

-       наноленты, нанотрубки, нанопроволоки, наностержни. Данные группы наноматериалов используют в электрических и электрохимических сенсорах;

-       плёнки Ленгмюра – Блоджетт. Их применяют в оптических, поверхностно- и объемно – акустических сенсорах.

Все разновидности наноматериалов внедряют в разные матрицы как органические, так и неорганические.

2. ПЛЕНКИ ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ

2.1. Ленгмюровские пленки на поверхности жидкости

Разработка технологии приготовления пленок была начата в 1930 году, однако применять их в аналитической химии стали лишь в 1980 году. Огромное применение ленгмюровские плёнки нашли при изготовлении различных сенсоров.

Главным условием для получения плёнок Лэнгмюра-Блоджетт является способность вещества образовывать стабильные мономолекулярные слои. Для удовлетворения данного требования используют молекулы, которые имеют молекулярную гидрофильную «головку» и длинный углеводородный «хвост».

При диссоциации воды в обычных условиях образуются катионы Н⁺ и анионы ОН^-. Головка молекулы, содержащей функциональную группу –СООН с легкостью отдаёт протон, при этом заряжается отрицательно, легко вписывается в структуру воды из-за кулоновского взаимодействия. В свою очередь углеводородный хвост не встраивается в структуры воды. При этой перестройке уменьшается энтропия системы, следовательно, это невыгодно. Для выгодного положения амфифильных молекул необходимо наличие минимума свободной энергии [1 C. 28].

Появление гидрофильного эффекта связано с взаимным притяжением молекул воды, которое приводит к «выдавливанию» углеводородного «хвоста» наружу. В следствие этого образуется монослой из молекул амфифильного вещества, у которого углеводородные хвосты направлены в газовую фазу, а полярные «головки» обращены в объем жидкости. Свойства образовавшегося слоя зависят от типа поверхностно-активного вещества.

Амфифильные вещества различной молекулярной массы можно химически синтезировать. Для того, чтобы получить данные соединения необходимо взять любую органическую молекулу и «пришить» к ней гидрофобный хвост или полярную «головку». Полимеризуя данные соединения можно получить особо прочные плёнки.

Для получения пленок Ленгмюра-Блоджетт на поверхности жидкости используют ванну Ленгмюра – Поккельс (рис. 2)

Рис. 2. Ванна Ленгмюра – Поккельс с весами Ленгмюра для измерения поверхностного давления монослоя.

Основная часть данного прибора – это прямоугольная ванна, заполненная небольшим объемом воды. На поверхности воды формируется монослой [1 C. 50].

  Жидкость в ванне называется субфазой. Монослой, образующийся на поверхности субфазы выражается зависимостью поверхностного давления слоя от площади, которая прихоится на 1 молекулу в монослое. Площадь слоя изменяют, перемещая плавучий барьер. Чтобы измерить поверхностное давление Ленгмюр применял поплавок, который разделяет поверхность воды, покрытой монослоем от поверхности чистой воды.

  Ванну изготавливают из политетрафторэтилена (фторопласта). Этот материал обеспечивает химическую инертность и предотвращает утечку субфазы.

  Стабильную температуру системы обеспечивают при помощи циркуляции воды по системе каналов, которые находятся под дном ванны. Реактивы, которые используют при работе с ванной Ленгмюра – Поккельс не должны иметь примесей.

  Формируя на поверхности воды монослой поверхностно-активного вещества используют растворы этих веществ в нерастворимых в воде растворителях. Раствор по каплям наносят на поверхность воды, при этом молекулы поверхностно-активного вещества равномерно распределяются на поверхности воды, растворитель испаряется и образуется наномолекулярный слой.

  Перемещая подвижный барьер достигаем сжатия монослоя. Таким образом получают пластину, толщина которой равна 1 молекуле.

  Чтобы перенести плавающую мономолекулярную плёнку на твёрдую подложку необходимо погрузить её в воду. Возможно два способа переноса монослоя на подложку [3]:

  - вертикальный лифт (метод Ленгмюра - Блоджетт) – твёрдую подложку погружают в воду, а затем медленно поднимают (рис. 3 а);

  - горизонтальный лифт (метод Ленгмюра – Шеффера). В этом случае подложка в горизонтальном направлении соприкасается с монослоем.

Рис. 3. Перенос монослоя на твердую подложку вертикальным (а) и горизонтальным (б) лифтом.

  Меняя способ переноса или тип подложки есть возможность формировать структуры с разнообразной укладкой молекул. При этом образуются X-, Y- или Z-структуры (рис. 4)

Рис. 4. Типы (X, Y, Z) формируемых слоистых структур при переносе нескольких монослоев на подложку (гидрофильную (Y) или гидрофобную (X, Z)).

2.2. Уникальные свойства плёнок

Наноматериалы обладают следующими уникальными свойствами: механическими, электрическими и оптическими.

Механические свойства ленгмюровских плёнок обусловлены наличием трансляционного порядка в монослое. Знания о этих свойствах дают информацию о превращениях в структуре монослоя, а так же можно определить есть ли возможность для переноса мономолекулярного слоя на твердую подложку [1].

А.А. Трапезников в своих работах [3] доказал, что, измерив поверхностную вязкость монослоя, можно выявить дополнительные структурные особенности. Измеряя поверхностную вязкость используют канальный и торсионный вискозиметр.

Канальный вискозиметр основан на измерении скорости вытекания раствора через узкий канал прибора. Вытекание монослоя происходит под действие поверхностного давления. При работе с торсионным вискозиметром на монослой накладывают диск, который подвешивают на кварцевую нить и изучают затухание колебаний торсиона.

Поверхностная вязкость увеличивается с увеличением числа углеродных звеньев в молекуле. Этот факт отражает усиленное взаимодействие между соседними цепями.

Оптические свойства. Монослой обладает малой оптической плотностью поэтому его оптические свойства изучать сложно [1].

Существуют различные методы, при помощи которых исследуют поглощение и отражение света. Метод адсорбционной спектроскопии позволяет увидеть ориентацию молекулярных фрагментов, которые поглощают свет, относительно воды. Структура сложной молекулы изменяется, когда изменяется поверхностное давление. Это приводит к перестройке мономолекулярного слоя, которую наблюдают по изменению спектра поглощения.

Наблюдение люминесценции. Данный метод позволяет следить за изменением агрегатного состояния, расстоянием фаз и т.д., так как спектр люминесценции чувствителен к межмолекулярным взаимодействиям.

Электрические свойства дают представление о направлении молекулярных электрических диполей, распределении зарядов и т.д. Направление диполей определяют по скачку электрического потенциала. За скачком наблюдают по методу вибрирующего электрода по Кильвину [1].

При работе с электрическими свойствами необходимо учитывать различные факторы:

-       наличие двойного электрического слоя на границе с водой;

-       значение диэлектрической проницаемости монослоя;

-       взаимодействие диполей внутри монослоя с поверхностью воды.

Ориентационный порядок фрагментов молекул можно определить при помощи оптических свойств монослоев. Порядок не изменяется во время переноса слоя на твёрдую подложку.

У плёнок Ленгмюра – Блоджетт есть несколько особенностей, которые определяют их индивидуальные свойства:

1. Такие плёнки имеют строго определённую толщину. Благодаря этому появляется возможность для создания сверхструктуры с необходимым коэффициентом преломления и поглощения света.

2. Плёнки обладают ярко выраженной анизотропией, которая зависит от структуры молекулы.

3. Есть возможность варьировать молекулярный состав в пределах одного или соседних монослоях. Это позволяет исследовать разнообразные эффекты межмолекулярных взаимодействий.

Волноводные свойства. Осуществление волноводного режима происходит при прохождении световой волны вдоль плёнки, у которой показатель преломления больше, чем у прилегающей к ней среды. При этом реализуется эффект внутреннего отражения от границ волновода [1].

Особенность плёнок Ленгмюра – Блоджетт заключается в том, что они могут использоваться в качестве световодной среды или в качестве среды, которая прилегает к волноводу, а так же в качестве среды, которая покрывает дифракционную решетку. Плёночный волновод делают по технологии Ленгмюра – Блоджетт. Благодаря исследованию распространения световых волн есть возможность с высокой точность определить у плёнки оптические константы.

Молекулярная ассоциация.  Произвести точные расчеты энергетических спектров и предсказать электронные свойства довольно сложно. Еще сложнее рассчитывать свойства молекул, которые взаимодействуют друг с другом. Спектроскопические исследования позволяют получить информацию о межмолекулярных взаимодействиях. Особенность плёнок Ленгмюра – Блоджетт заключается в том, что они позволяют изучать межмолекулярные взаимодействия при строго заданной взаимной ориентации молекул и данном расстоянии между ними.

3. КОНСТРУИРОВАНИЕ НАНОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ БЕЛКОВ

Молекула белка – это природная наночастица, которая обладает свойствами, присущими наносистеме. Кроме этого обладает специфическими биологическими функциями, которые представляют огромный интерес для нанотехнологии. В этом случае наноматерилы получают, основываясь на принципы самоорганизации биологических структур. Белки, состоящие из неповторяющихся последовательностей аминокислотных остатков в пептидной цепи, представляет собой компактную глобулярную конформацию [5].

Размер глобулярного белка определяется размером упорядоченной вторичной структуры (1-2 нм), а радиус определяют по сфере, которая эквивалентна молекуле глобулярного белка и рассчитывают, пользуясь выражением R=0,067M^1/3 [6].

Фибриллярные белки представляют собой совершенно иную структуру, которая связана с тем, что в последовательности аминокислотных остатков видна регулярность состава. Коллагены являются главным представителем фибриллярных белков.

Формулу коллагена можно представить в виде (-Гли-X-Y-)_n , так как каждая третья аминокислота в последовательности является глицином. На рис. 5 показаны структуры молекул глобулярного белка (а) и коллагена (б) [5].

                (а)                                                    (б)

Рис. 5. Пространственное строение: а – глобулярного белка; б – коллагена.

Молекулярные слои исследуют для решения различных задач. Представления о поверхностной активности белков и принципы регулярования поведения белков на границе раздела фаз является основной задачей исследования монослоев.

В методе мономолекулярных слоёв есть возможность следить за образованием упорядоченных молекулярных слоёв, регулируя и изменяя двумерное давление и площадь на молекулу.

Для получения гомогенного монослоя путём нанесения водонерастворимых белков необходимо, чтобы поверхность натяжения наносимого раствора белка было ниже поверхности натяжения субфазы. Процесс нанесения раствора должен происходить на поверхности воды в органическом растворителе. При исследовании необходимо на поверхность наносить раствор белка в воде, а субфазой должен быть раствор соли в воде. В этом случае возникает экспериментальная трудность: ленгмюровские плёнки содержат электролит, так как избежать его осаждения на подложке при перенесении монослоя практически невозможно. Эту проблему можно решить при помощи двойного переноса монослоя белка. Для этого в первую очередь необходимо перенести монослой, который организован на поверхности раствора соли, на поверхность воды. После этого полученный раствор переносят на твёрдую подложку, при этом формируются ленгмюровские плёнки. Этот способ применяют для получения ферментативных биосенсоров.

При адсорбции белка на границе раздела фаз формируется конденсированный слой, в котором проявляются специфические свойства, которые ингибируются. В данном случае самым большим значением активности обладают изолированные глобулы. Конструируя биосенсоры встраивают белки в монослои липидов, чтобы предотвратить ассоциацию молекул белка, а затем переносят полученную систему на твердую подложку.  Данный способ препятствует высыханию и измельчению структуры слоя из-за длительного контакта монослоя с воздухом. Если встраивание белка в монослой липида происходит из-за адсорбции из субфазы, то благодаря липидам есть возможность регулировать заряд поверхности, число встроенных молекул фермента и получать плёнку с оптимальными свойствами. Если специфическая адсорбция отсутствует, то взаимодействие белков с липидами не происходит, а происходит встраивание белков в промежутки между доменами конденсированных липидов [5].

Чтобы облегчить самоорганизацию мономолекулярного слоя и улучшить свойства плёнки необходимо производить расширение полученной белково-липидной системы с последующим её сжатием. Выше описанное необходимо делать, так как монослои самоорганизуются только под влиянием минимальной свободной поверхностной энергией. Формируя упорядоченные структуры белков или двумерных кристаллов необходимо усиливать электростатическое взаимодействие или обеспечивать специфическую адсорбцию, затем мономолекулярный слой сжимают с последующим растяжением. При длительном контакте с воздухом может произойти структурная перестройка белка, это создаёт большую проблему для биосенсоров или двумерной кристаллизации. Структурный анализ комплексов можно провести при помощи электронной микроскопии.

2D – кристаллизацию используют в тех случаях, когда кристаллы белков невозможно получить обычными способами кристаллизации в трёхмерных системах. Так же двумерную кристаллизацию используют для того, чтобы получить кристаллическую форму сложных комплексов белков. Проводя манипулирование с мономолекулярными слоями белков можно получить любые кристаллы и добыть любую информацию, чтобы развивать представление о белок-белковых взаимодействиях [5].

Коллаген является белком животного происхождения и обладает способностью к самоорганизации молекул. Процесс самоорганизации включает в себя несколько иерархий: три полипептидные α-цепи, которые сворачиваются в левую спираль, способны ассоциироваться и образуют тройную спираль Таким образом получается молекула коллагена.

Пространственное строение коллагена представлено на рис. 6.

Рис. 6. Фибриллярный белок коллаген I

Путём самоассоциации молекул образуются фибриллы, образующие супромолекулярные ансамбли, которые выполняют in vivo роль внеклеточного матрикса. Внеклеточный матрикс выполняет несколько функций [5]:

-       несущая конструкция;

-       передача информации клеткам;

-       регуляция адгезии и миграции клеток.

В настоящее время известно более 30 видов коллагенов, которые различаются первичной структурой, следовательно, и пространственным строением. Самым распространённым является коллаген I, который состоит из двух α1- цепей и одной α2- цепи.

При переходе от структуры молекулы к фибрилле происходит перестройка сложной сетки водородных связей, которые формируются молекулами воды, вокруг структуры коллагена.

Для коллагена возможно возникновение жидкокристаллической фазы. Жидкокристаллическая фаза образуется из-за уменьшения концентрации воды, сдвигового напряжения, магнитных и электрических полей, межфазной ориентации на поверхности полимеров. Чтобы изучить жидкокристаллические состояния необходимо воспользоваться методом мономолекулярных слоёв, так как теория даёт возможность предсказать типы и условия образования жидкокристаллических фаз для палочкоподобных частиц в мономолекулярных слоях [5].

Наиболее стабильный мономолекулярный слой и поверхностная плёнка образуется при условии, что рН подложки будет соответствовать рН изоэлектрической точки белка. При введении в субфазу дополнительных компонентов, которые снижают поверхностное натяжение, происходит нарушение самоорганизации молекул коллагена.

Особый интерес представляет сравнение свойств 2D-слоёв коллагена и желатина. Желатин является продуктом денатурации коллагена, состоит из набора полипептидных цепей с аминокислотной последовательностью. Особенностью цепей желатина является способность к частичной ренатурации, то есть происходит восстановление трёх спиральных участков, которые присущи молекуле коллагена.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ МОНОСЛОЁВ КОЛЛАГЕНА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ рН

  Коллаген животного происхождения может содержать определённое количество полисахаридов и протеогликанов. Эти примеси удаляют щелочью. 100 г коллагена заливают 5 л щелочного раствора (66 г гидроксида натрия + 100 г сульфата натрия на 1 л) [7]. Смесь коллагена с щелочным раствором необходимо выдерживать 36 ч при температуре 20°С и периодически перемешивать. При этом происходит очищение вещества от протеогликанов и полисахаридов. Затем коллаген нужно отделить от раствора на воронке Бюхнера и промыть 10 л воды. Чтобы нейтрализовать щёлочь необходимо обработать 2% раствором борной кислоты в течение 40 мин при постоянном перемешивании. Борной кислотой промывать до тех пор, пока рН раствора не будет равным 6.

Для того, чтобы получить раствор коллагена, необходимо к отмытому ранее раствору добавить равное количество 0,3 М уксусно кислоты и выдерживать полученную массу в течение недели в холодильнике при температуре 4 °С при слабом перемешивании. Чтобы гомогенизировать раствор, необходимо его фильтровать через стеклянный фильтр с размером пор 160 мкм, при этом используют водоструйный насос. Выход коллагена составляет 2% по массе.  Полученный раствор разбавляют 0,2 М ацетатным буфером с рН 3,44 до 8,6·10^-6 и 8,6·10^-7 М [7].

Для определения концентрации коллагена необходимо воспользоваться методом Лоури и реактивом Фолина – Чиокалто. В качестве эталона используют раствор желатина с известной концентрацией. Регистрацию проводят спектрофотометрически при длине волны 750 нм.

Чтобы получить монослой, необходимо водный раствор коллагена нанести мерной пипеткой на водную подложку. В качестве подложки используют дистиллированную воду с добавкой соляной кислоты или гидроксида натрия для получения нужного рН раствора. При помощи барьера уменьшают площадь монослоя. Эксперимент проводят при температуре 20°С.  

5. ПРИМЕРЫ БЕЛКОВЫХ ПЛЁНОК, ИХ ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ

В настоящее время исследователи получают ленгмюровские плёнки белков, чтобы записывать и хранить информацию в микрооптике, микроэлктронике и биотехнологии [6]. Так же плёнки используются в качестве высокочувствительных биосенсоров, высокопродуктивных биореакторов [6].

Биосенсоры применяют, чтобы определять биологически активные соединения [9]. Для получения таких биосенсоров используют тонкие плёнки Ленгмюра – Блоджетт, которые позволяют воспроизводимо синтезировать молекулярные моно- и мультислои из органических веществ [9]. Формирование плёнки происходит при последовательном переносе мономолекулярных слоёв поверхностно активного вещества с поверхности воды на твёрдую подложку. Мономолекулярный слой – это слой, который состоит из молекул, близко находящихся друг к другу в плоскости.

Метод основан на формировании монослоя амфифильного вещества на поверхности воды, затем его переносят на твёрдую подложку. Для образования поверхностного монослоя сжимают поверхностный слой, при этом происходит изменение плёнки. Чтобы перенести плёнку на твёрдую поверхность необходимо погрузить её в раствор, затем извлечь из него подложку.

Для определения времени отклика биосенсора используют секундомер: измеряется минимальный промежуток времени от момента помещения биосенсора в раствор до регистрации сигнала.

Чтобы определить пороговую чувствительность, необходимо измерить отклик биосенсора при разных значениях концентраций биологически активных веществ. Методом математической статистики определяют погрешность и воспроизводимость прибора. Для определения стабильности при хранении биосенсора необходимо измерить отклик последнего через промежутки времени при хранении в разных температурных условиях, а также при различной влажности воздуха.

Из плёнок Ленгмюра – Блоджетт можно получить пьезорезонансные сенсоры [10].

Желатиновые плёнки нашли широкое применение в медицине [11]. Главным достоинством плёнок является то, что они позволяют уменьшить дозы лекарственных препаратов, из-за того, что препарат оказывает воздействие на зону патологии или близко к ней и происходит высвобождение лекарственного вещества в заданном месте.

Из белковых плёнок создают модели клеточной мембраны с целью исследования механизма действия лекарственных препаратов [12].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

        Плёнки Ленгмюра–Блоджетт обладают следующими особенностями [13]:

1.                     Они построены из отдельных мономолекулярных слоёв. Толщина слоя определяется размером молекулы и её расположением в пространстве;

2.                     В плёнке наблюдается резко выраженная анизотропия расположения молекул;

3.                     Молекулярный состав варьируется по желанию и, следовательно, есть возможность создавать сложные ансамбли из молекул.

В дальнейшем необходимо изучить поверхностную активность фибриллярного желатина и глобулярной пероксидазы на границе водный раствор - воздух и в перспективе планируем получать пленки на основе этих белков и изучать их ферментативную активность.

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1.                 Валянский, С.И. Наноматериалы: Ленгмюровские пленки: учеб. пособие / С.И. Валянский, Е.К. Наими. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2014. – 188 с.

2.                 Штыков, С.Н. Наноматериалы и нанотехнологии в химических и биологических сенсорах: возможности и области применения / С.Н. Штыков, Т.Ю. Русакова // Российский химический журнал. – 2008. – Т. LII, 2. – С. 92-100.

3.                 Третьякова, Ю.Д. Нанотехнологии. Азбука для всех / Ю.Д. Третьякова, - М.: Физматлит, 2008. – С. 250-252.

4.                 Трапезников, А.А. Поверхностная вязкость и методы ее измерения / А.А. Трапезников // Вязкость жидкостей и коллоидных растворов. – М.: Изд. АН СССР, 1941. – C. 68–87.

5.                 Мономолекулярные слои белков и перспективы конструирования наноматериалов на их основе / Г.П. Ямпольская, С.М. Левачев, А.Е. Харлов [и др.] // Вестник московского университета сер. 2 Химия. – 2001. – Т.42, №5. – С. 355-362.

6.                 Richards, F.M. Areas, volumes, packing and protein structure / F.M. Richards // Annual Reviews. Biophys. Bioeng, - 1977.- Vol. 6. - Р. 151 - 176.

7.                 Фадеев, А.С. Мономолекулярные слои коллагена / А.С. Фадеев, С.М. Левачев, В.Н. Измайлойва // Вестник московского университета сер. 2 Химия. – 1996. – Т.40, №4. – С. 270 - 275.

8.                 Клечковская, В.В. Плёнки Ленгмюра – Блоджетт – материалы нанотехнологий настоящего и будущего / В.В. Клечковская, Л.А. Фейгин // Вестник РФФИ. – 2014. – №2. – С. 35-44.

9.                 Бабич, О.О. Функциональные характеристики и потребительские свойства биосенсоров на основе пленок Ленгмюра-Блоджетт для определения биологически активных соединений / О.О. Бабич, И. С. Разумникова, П.В. Митрохин // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 3. – Режим доступа https://www.journal-nutrition.ru/ru/article/view?id=5.

10.            Применение плёнок Ленгмюра – Блоджетт в качестве модификаторов пьезорезонансных сенсоров / С.Н. Штыков, А.В. Калач, К.Е. Панкин [и др.] // Журнал аналитической химии. – Т. 62, №5. - С. 544-548.

11.            Ананьев, В.Н. Лекарственные желатиновые плёнки в медицине / В.Н. Ананьев // Журнал научных статей «Здоровье и образование в XXI веке». – 2010. – Т.12, №1. – С. 33-35.

12.            Патент 2317100С2 Россия МПК А61К 381100, С12N 11/12, C07K 17/08 Способ формирования белковых плёнок на твёрдых подложках / Н.Д. Степина, Э.А. Юрьева, Н.Н. Новикова [и др.]: Патентообладатели Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Российской академии наук. - № 2006106211115, заявл. 01.03.2006; опубл. 20.02.2008, Бюл. №5. – 9 с.

13.            Модификация метода Ленгмюра – Шеффера для получения упорядоченных белковых плёнок / М.В. Ковальчук, А.С. Бойкова, Ю.А. Дьякова [и др.] // Кристаллография. – 2017. – Т.62, №4. – С. 650 – 656.

Краткое описание документа:

На сегодняшний день широкое применение нашли наноматериалы в виде наноплёнок. Получением таких плёнок занимались Ленгмюр и его ученица К. Блоджетт. Ленгмюровские плёнки – это стопки монослоёв поверхностно-активных веществ, которых переносят с поверхности воды на твёрдую подложку. Наноплёнки – это упорядоченные структуры, которые обладают уникальными электрическими, магнитными и оптическими свойствами. Ленгмюровские плёнки создают на основе белков - глобулярных или фибриллярных. Многие ферменты относятся к глобулярным белкам, а желатин – к фибриллярным. Поэтому актуальной проблемой является конструирование плёнок на основе белков для создания каталитических систем и биосенсоров.