WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Обґрунтування психофізіологічних критеріїв професійного відбору лікарів до служби в збройних силах (автореферат) - Реферат

Обґрунтування психофізіологічних критеріїв професійного відбору лікарів до служби в збройних силах (автореферат) - Реферат

Публікації. Основний зміст роботи відображено у 8 статтях у наукових фахових журналах, 1 – у збірнику наукових праць, та 4 тезах доповідей на наукових конференціях.

Об'єм та структура роботи. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, експериментальної частини, обговорення результатів, висновків та переліку використаних літературних джерел (139 найменувань). Дисертація викладена на 160 сторінках друкованого тексту і містить 3 таблиці та 66 рисунків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У першому розділі наведено теоретичні пояснення спектральних особливостей та передумов утворення барвниками агрегатів різної будови, а також проаналізовано літературні результати експериментальних досліджень агрегації ціанінових барвників у водних розчинах та в присутності НК.

У другому розділі описано процедури приготування розчинів барвників та нуклеїнових кислот; методики досліджень спектрів поглинання, флюоресценції, збудження флюоресценції та анізотропії флюоресценції; також наведено методики проведення температурних вимірювань, розрахунків параметрів, вимірювання часової залежності інтенсивності флюоресценції та проведення комп'ютерного моделювання.

У третьому розділі подано результати експериментальних досліджень та їх обговорення.

Агрегати ціанінових барвників у водному розчині

Досліджено спектри електронного поглинання, флюоресценції та збудження флюоресценції розчинів ціанінових барвників TO, Cyan 13 та Cyan 40 різної концентрації у водному розчині (ТРІС-HCl буфері, pH = 7,5), а також в органічних розчинниках. У спектрах поглинання ТО (рис. 2) та Cyan 13 (рис. 3) у буфері підвищення концентрації барвника призводить до появи та зростання додаткової смуги, розміщеної з короткохвильового боку відносно максимума, пов'язаного з поглинанням мономерних молекул відповідних барвників. Залежність від концентрації вказує на те, що вищезгадана короткохвильова смуга не пов'язана з суто мономерними, зокрема конформаційними, властивостями молекули барвника.

Рис. 2. Спектри електронного поглинання розчинів ТО (1-4) та TO в присутності 610-5M п.о. ДНК (1'-4') в буфері. Концентрація барвника: 2,510-6 M (1); 10-5 M (2,1'); 310-5 M (3); 510-5 M (4,3'); 810-5 M (4').

Рис. 3. Спектри електронного поглинання розчинів Cyan 13 (1,2) та Cyan 13 в присутності 910-6 М п.о. ДНК (1'-5') в буфері. Концентрація Cyan 13: 10-6 М (1'); 510-6 М (1,2'); 10-5 М (3'); 2,510-5 М (4'); 310-5 М (2); 510-5 М (5').

При підвищенні температури розчину внесок короткохвильового максимуму зменшується (рис. 4). Для розчинів у органічних розчинниках цей короткохвильовий максимум не спостерігається. Наведені вище факти свідчать на користь того, що цей максимум відповідає поглинанню агрегатів молекул барвника. Короткохвильовий зсув агрегатного максимуму відносно мономерного вказує на те, що утворені в буфері агрегати ТО та Cyan 13 є H-агрегатами та мають т.зв. "сендвічеву" структуру, коли напрямки дипольних моментів переходу окремих молекул паралельні, а кут між віссю трансляції та напрямком дипольного моменту переходу молекули лежить між 54,70 та 900 [2]. Поглинання агрегатів ТО спостерігалось також в [3].

Рис. 4. Спектри електронного поглинання розчину Cyan 13 концентрації 510-5 M у буфері, інтервал температур від 20 0С до 65 0С.

Рис. 5. Спектри флюоресценції розчинів ТО (1-3) та ТО в присутності 610-5 M п.о. ДНК (4,5) у буфері. Концентрація барвника: 10-5 M (1,2,4); 510-5 M (3,5). Довжина хвилі збудження флюоресценції: 500 нм (1,4); 475 нм (2,3,5).

У спектрах флюоресценції розчинів ТО (рис. 5) та Cyan 40 можна виділити довгохвильову та короткохвильову смуги (у спектрах Cyan 13 вони значною мірою перекриваються). При цьому короткохвильова смуга проявляється сильніше при менших концентраціях та збудженні на довжині хвилі поглинання мономерів барвника, а довгохвильова смуга – при більших концентраціях та збудженні на довжині хвилі поглинання агрегатів. Це дає підстави припустити, що довгохвильова флюоресценція є випромінюванням H-агрегатів барвника. Таке припущення підтверджується спектрами збудження флюоресценції: спектри збудження довгохвильового випромінювання збігаються зі спектрами поглинання H-агрегатів відповідних барвників (рис. 6). В спектрах флюоресценції та збудження флюоресценції проявляються також агрегати барвника Cyan 40, тоді як спектр поглинання його агрегатів складно виділити з загального спектра.

Рис. 6. Спектри збудження флюоресценції розчинів TO концентрації 10-5 M у буфері. Довжина хвилі випромінювання: 535 нм (1); 600 нм (2); 635 нм (3).

Стоксів зсув для агрегатів перевищує 100 нм, що значно більше, ніж для ціанінових барвників у мономерній формі, і це явище є спільним для трьох досліджуваних барвників. Цей факт може бути частково пов'язаний з переходом агрегату в збудженому стані з вищого на нижчий розщеплений електронний рівень. Проте також можливо, що в збудженому стані в досліджуваних H-агрегатах відбуваються певні процеси, які зумовлюють зниження енергії збудженого електронного стану. Широка безструктурна смуга флюоресценції агрегатів вказує на можливість утворення молекулами агрегату ексимерного стану (що можливе внаслідок, наприклад, (а) зміни в збудженому стані відстані між мономерами, (б) зміни кута між ними чи між віссю молекули та віссю трансляції, або ж (в) внутрішньомолекулярного обертання мономерів на певний кут), причому стан, в якому знаходився агрегат до цього, можна розглядати як передексимерний (рис. 7).

Рис. 7. Структура електронних рівнів енергії мономерів барвника TO та гіпотетична структура рівнів його H-агрегатів. H(+) та H(-) – розщеплені рівні агрегату. Стрілки – випромінювальні (суцільні) та безвипромінювальні (штриховані) переходи. S0max, S1max, H(+) – рівні, переходи на які є найімовірнішими (відповідають максимумам спектральних смуг).

Агрегати ціанінових барвників, утворені за участі ДНК

У результаті проведених досліджень у спектрах поглинання, флюоресценції та збудження флюоресценції монометинових ціанінових барвників ТО, Cyan 13 та Cyan 40 у присутності ДНК (рис. 2, 3, 5, 8, 9) виявились деякі спільні риси. По-перше, взаємодія мономерної молекули барвника з ДНК (при малому співвідношенні концентрацій барвника до ДНК) призводить до значного (на 2-3 порядки) підвищення інтенсивності флюоресценції барвника (рис. 5). Це підвищення зумовлене фіксацією молекули барвника в макромолекулі ДНК, що спричиняє значне зменшення імовірності безвипромінювальної дезактивації енергії електронного збудження.

По-друге, при підвищенні концентрації барвників у присутності сталої концентрації ДНК для всіх трьох досліджуваних барвників спостерігається поява в спектрах поглинання максимумів, зсунутих у короткохвильовий бік відносно мономерних (рис. 2, 3). Концентраційна залежність їх вказує на агрегаційну природу, а оскільки для розчинів вільного барвника тих же концентрацій подібні максимуми не спостерігаються, то ці нові максимуми належать не агрегатам, утвореним вільними молекулами барвника, а зв'язаним з ДНК агрегатам. Поступове утворення цих агрегатів, викликане підвищенням концентрації барвника, супроводжується гасінням флюоресценції зв'язаних з ДНК мономерних молекул барвника. Цей факт дає змогу припустити, що агрегат не утворюється в розчині з подальшим зв'язуванням із ДНК цілого агрегату, а відбувається агрегація вільної молекули барвника з іншою, що вже є зв'язаною з ДНК. Взаємодія агрегованих молекул призводить до зміни спектральних властивостей агрегату порівняно з мономером, що й пояснює гасіння мономерної флюоресценції.

Рис. 8. Спектри збудження флюоресценції розчинів TO в присутності 610-5 M п.о. ДНК у буфері. Концентрації TO: 10-5 M (1,2); 510-5 M (3). Довжина хвилі флюоресценції: 635 нм (1,3); 535 нм (2).

Що стосується структури пакування мономерів в агрегаті, то тут слід звернути увагу на те, що спектр поглинання агрегату складається, в основному, з однієї смуги, зсунутої відносно мономерного спектра поглинання у короткохвильовий бік. Це вказує на те, що напрямки дипольних моментів переходу молекул барвника (які практично збігаються з довгою віссю молекули барвника) в агрегаті є паралельними, і кут між напрямком дипольного моменту переходу барвника та віссю трансляції знаходиться в інтервалі між 54,7о та 90о [2]. Тобто, як і у випадку агрегатів, утворених вільними молекулами досліджуваних барвників у водному розчині, ми маємо справу з так званою "сендвічевою" структурою.

Рис. 9. Спектри збудження флюоресценції розчинів Cyan 13 у присутності 1,510-5 M п.о. ДНК. Концентрації Cyan 13: 210-5M (1,2); 610-5 M (3,4). Довжини хвилі флюоресценції: 495 нм (1,3); 550 нм (2,4).

Loading...

 
 

Цікаве