Диссертация (1103804), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Затем раствор высушивался с использованиемвакуумного роторного испарителя, после чего на стенке испарительнойколбыобразовываласьпленкаизмолекулфосфатидилхолинаистеароилспермина. Далее добавление к сухой пленке водного раствора солиNaCl приводило к образованию многослойных липосом, содержащих сольNaClвовнутреннемобъеме.Послеэтого,полученнаясуспензияобрабатывалась ультразвуком. Ультразвуковое воздействие необходимо дляполученияоднослойныхлипосом сменьшимиразмерамииузкойдисперсноcтью.
Далее в процессе диализа производилось разделениелипосом и ионов Na+ и Cl-, находящихся с внешней стороны липосом.Водный раствор соли NaCl в данном случае выступал в качестве модельногокапсулируемого вещества. В случае синтеза аналогичных липосом, несодержащих во внутреннем объем соль NaCl, к высушенной пленкефосфатидилхолина и стеароилспермина добавлялась деионизованная вода.Функционализациясинтезированныхлипосомпроизводиласьпутемдобавления к раствору липосом дисперсии наночастиц магнетита, золота,раствора полианионов: ДНК и ПСС. Как указывалось ранее, в данном случаенаночастицы связываются с аминогруппами стеароилспермина. В своюочередь, полианионы: ДНК и ПСС электростатически притягиваются кповерхностикатионныхнанокомпозитныхлипосомиобразуют74поликомплексы. Разработанная функционализация липосомы на основефосфатидилхолина схематически изображена на рис.
52.Рис. 52 – Схема строения липосомы на основе фосфатидилхолина(слева) инанокомпозитной мембранной везикулы на основе стеароилспермина,фосфатидилхолина, полиэлектролитов и металлических наночастиц (справа)Синтезированныелипосомынаосновефосфатидилхолинаистеароилспермина исследовались методам динамического светорассеяния.Размер липосом по данным светорассеяния составлял 80 – 500 нм, а величинаэлектрофоретическойподвижностисоставляла(мкм/с)/(В/см).1,8±0,2Положительная величина поверхностного потенциала липосом объясняетсяналичиемкатионныхаминогруппстеароилсперминанаповерхностилипосомальной мембраны. На рис.
53, 54 представлено топографическоеизображение синтезированных липосом, перенесенных на поверхностьслюды, полученное методом АСМ.75Рис. 53 – Топографическое изображение липосом с адсорбированныминаночастицами магнетита, полученное методом АСМРис. 54 – Топографическое изображение липосомы с адсорбированныминаночастицами золота, полученное методом АСМКаквидноизпредставленныхрисунковразмерылипосом,определенные методом динамического светорассеяния и методом АСМсовпадают, что указывает на достоверность полученных данных.Липосомы, функционализированные наночастицами и полианионами,исследовалисьметодамиЭлектрофоретическаяПЭМподвижностьидинамическоголипосомссветорассеяния.адсорбированными76наночастицами магнетита составила 2±0,2 (мкм/с)/(В/см).
Возрастаниевеличины поверхностного электростатического потенциала по сравнению саналогичными липосомами, не имеющих в своем составе наночастицмагнетита, обусловлено связыванием с поверхностью липосом катионныхнаночастиц магнетита. На рис. 55 представлены характерные электронномикроскопическиеизображениянанокомпозитныхлипосомсадсорбированными наночастицами магнетита.Рис. 55 – Характерное электронно-микроскопическое изображение липосом садсорбированными наночастицами магнетита (а), схематическоеизображение нанокомпозитной липосомы (б), увеличенное изображениенанокомпозитной мембранной везикулы (в). Изображения получены методомПЭМИз рис.
55 видно, что связанные наночастицы магнетита довольнооднородно распределены по поверхности липосом (среднее расстояниемежду наночастицами магнетита 15 нм), при этом липосомы имеют квазисферическуюформуиразмеры80–500нм,чтосовпадаетс77вышеприведенными результатами измерений методами динамическогосветорассеяния и АСМ.Также липосомы на основе фосфатидилхолина и стеароилсперминафункционализировались золотыми наностержнями фирмы «Sigma Aldrich».Соответствующие изображения, полученные методом ПЭМ, представлены нарис. 56.Рис.
56 – Электронно-микроскопические изображения нанокомпозитныхлипосом с адсорбированными золотыми наностержнями. Изображенияполучены методом ПЭМИз рис. 56 видно связывание золотых нанородсов с мембранойлипосомы.С целью дальнейшей функционализации и модификации физикохимическиххарактеристиклипосомнаосновестеароилсперминаифосфатидилхолина были проведены эксперименты по формированиюполимерного слоя на их поверхности.
В качестве полимера былииспользованы полианионы: ПСС и нативная ДНК (фирмы «Sigma Aldrich»).Процесс адсорбции отрицательно заряженных молекул ПСС на поверхностикатионных липосом регистрировался путем измерения электрофоретическойподвижности получаемых коллоидных наноструктур (рис. 57).78Рис.
57 – Зависимость электрофоретической подвижности липосом отконцентрации молекул полистиролсульфоната натрия в раствореКак видно из представленного графика, при увеличении концентрацииПССвсуспензиилипосомположительно-заряженныхпроисходитлипосом,перезарядкавследствиеизначальноадсорбциинаихповерхность отрицательно-заряженных молекул ПСС. При концентрацияхПСС более 30·10-5 М (в расчете на мономер) величина электрофоретическойподвижности липосом достигает величины -2,5±0,2 (мкм/с)/(В/см) идальнейшее уменьшение потенциала не происходит, т.е.
наблюдаетсянасыщение связывания.На рис. 58 приведено изображение, полученное методом ПЭМ,липосомнаосновестеароилсперминаифосфатидилхолина,функционализированных наночастицами магнетита и молекулами нативнойДНК.79Рис. 58 – Характерное изображение липосом на основестеароилспермина и фосфатидилхолина, связанных с наночастицамимагнетита и молекулами нативной ДНК. Изображение получено методомПЭМИз приведенного выше изображения видно, что на поверхностикатионных липосом на основе стеароилспермина, фосфатидилхолина инаночастицмагнетитаобразуетсяполиэклектролитнаяоболочкаизотрицательно заряженных молекул нативной ДНК, при этом размерисходныхлипосомнеизменился,чтотакжеподтверждаетсясоответствующими замерами методом динамического светорассеяния.4.3Исследованиекапсулированиясинтезированныминанокомпозитными мембранными везикулами соли NaClЦелостностьфосфатидилхолинамембраныисинтезированныхстеароилспермина,алипосомтакженаосновеэффективностькапсулирования оценивались путем измерения проводимостиводной80суспензии липосом, содержащих в своем внутреннем объеме раствор NaCl(рис.
59).Рис. 59 – Схематическое изображение липосомы на основефосфатидилхолина и стеароилспермина, содержащих во внутреннем объемесоль NaCl и связанных с наночастицами магнетитаПроводимость суспензии липосом, содержащих во внутреннем объемераствор соли NaCl, составляла 30±2 мкСм/см. Разрушение липосомальноймембраны и выход в наружную водную фазу раствора соли NaClинициировали добавлением к суспензии детергента тритона X-100. Последобавления детергента проводимость суспензии возрастала до 90±2 мкСм/см,что свидетельствует о разрушении мембран липосом и последующимвыходом соли NaCl из внутреннего липосомального объема. ЭффективностькапсулированияводорастворимыхсинтезированнымимембраннымивеществнавезикуламипримеретакжесолиNaClподтверждаетсярезультатами исследований методом ПЭМ (рис.
60).81Рис. 60 – Электронномикроскопическое изображение нанокомпозитныхлипосом, состоящих из молекул фосфатидилхолина и стеароилспермина садсорбированными наночастицами магнетита, содержащих во внутреннемобъеме раствор NaCl. Изображение получено методом ПЭМ4.4 Основные результаты главы 4Из всех полученных результатов, описанных в данной главе, можносформулировать следующие выводы:молекулы стеароилспермина, будучи встроеными в мембрану липосомнаосновефосфатидилхолина,эффективносвязываютсяснаночастицами магнетита, золотыми наностержнями и полианионамитипа ПСС, ДНК и т.д., образуя стабильную коллоидную систему изфункциональных мембранных везикул.синтезированные нанокомпозитные мембранные везикулы являютсяэффективными средствами для капсулирования низкомолекулярныхводорастворимых веществ82ГЛАВА 5.
ВЛИЯНИЕ ИМПУЛЬСОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НАНАНОКОМПОЗИТНЫЕ МЕМБРАННЫЕ ВЕЗИКУЛЫНаночастицы магнетита и золота встраивали в синтезированныенанокомпозитныемембранныевезикулысцельюувеличениячувствительности капсул к электромагнитным воздействиям. Данный видвоздействия может быть использован, как для пространственной локализациимембранных везикул, так и для нарушения целостности мембраны.
В связи сэтим,былапроведенаэкспериментальнаяработапоуправляемомубесконтактному разрушению оболочки синтезированных нанокомпозитныхмембранных везикул, содержащих в своем внутреннем объеме соль NaCl,путем воздействия на них электрических импульсов высокой напряженностии наносекундной длительностью.5.1 Описание экспериментаЭкспериментальнаяустановкадляисследованиявоздействияимпульсного электрического поля на водную суспензию нанокомпозитныхмембранных везикул представляла собой генератор высокого напряжения иконденсатор на обкладки которого подавалось напряжение (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
