Автореферат (1150765), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Для математической обработки результатов исследований использованы современные компьютерные программы Origin Pro, MathCad и MagicPlot Pro.Личный вклад автора. Автором лично были выполнены все, обозначенные в диссертации эксперименты, за исключением экспериментов по исследованию поглощения/флуоресценции пленок ПВС с участием НЧ и красителей.
Автором лично произведенаинтерпретация данных колебательной и флуоресцентной спектроскопии, проведен анализконформационного состояния вторичной структуры белковых молекул в норме и при патологии. Автором лично были произведены теоретические расчеты коэффициентов усиленияКР, параметров анизотропии флуоресценции, параметров диполь-дипольного переноса плазмонной энергии в комплексе НЧ-белок, Р6Ж-НЧ в матрице ПВС и на поверхности шероховатых стекол.
Автором предложена последовательность математической обработки спектральных данных для идентификации изменений в группах Амид I, II, III и идентификациивыхода аминокислотных остатков Trp на поверхность белковой глобулы. Автором лично была разработана экспериментальная методика регистрации флуоресценции молекул АТФ. Приучастии автора были осуществлены эксперименты флуоресцентной спектроскопии по определению квантового выхода флуоресценции САЧ, произведены модельные исследованиябиосовместимых модельных матриц шероховатого стекла и ПВС, синтезированы шероховатые тонкие пленки серебра.Апробация работы. Основные результаты диссертации были изложены в 27 работах,включающих в себя 8 статей в рецензируемых научных изданиях по Перечню ВАК или приравненных к ним и двух патентах на изобретение.
Результаты доложены и обсуждены: наXIX International Conference on European Science and Technology (Мюнхен, 2015), на международной конференции «Оптика и спектроскопия конденсированных сред» (Краснодар,2015, 2016), на международном молодежном научном форуме «Ломоносов – 2016» (Москва,2016), на IV международном Балтийском форуме (Калининград, 2016), на международнойконференции SPIE “Photonics Asia 2016” (Пекин, 2016), на международной конференции пофотонике и информационной оптике (Москва, 2016, 2017), на международном симпозиумепо биофотонике «Saratov Fall Meeting» (Саратов 2016, 2017), на международной молодежной6научной школе-конференции, посвященной 75-летию НИЯУ МИФИ и 95-летию академикаН.Г.
Басова, на международном симпозиуме по электромагнетизму «PIERS» (СанктПетербург, Сингапур, 2017), на международной конференции по биофотонике «BiophotonicsRiga» (Рига, 2017), на XXX Школе-симпозиуме по голографии, когерентной оптике и фотонике (Калининград, 2017).Автор занял второе призовое место на III Всероссийском конкурсе научноисследовательских работ молодых ученых «Наука будущего наука молодых» в секции «Физика и астрономия» (Нижний Новгород, 2017), а также стал лауреатом конкурса «Научнаямолодость» БФУ им. И. Канта (Калининград, 2017).Статьи, опубликованные в рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК и индексируемых международными базами цитирования Scopus/Web ofScience:1. Тихомирова Н.
С. Самусев И.Г., Слежкин В.А., Зюбин А.Ю., Брюханов В.В. ПЛАЗМОННЫЕ ПРОЦЕССЫ ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОННОЙ ЭНЕРГИИ НА МОЛЕКУЛЫ АДСОРБАТА РОДАМИНА 6Ж ПРИ КЛАСТЕРИЗАЦИИ НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА НА ПОВЕРХНОСТИ МАКРОПОРИСТОГО КРЕМНЕЗЕМА //Журнал прикладной спектроскопии. –2017. – Т. 84. – №. 2. – С. 240-247. (личный вклад – 30%)2. Lavrova A.I., Postnikov E.B., Zyubin A.Yu., Babak S.V. Ordinary differential equationsand Boolean networks in application to modelling of 6-mercaptopurine metabolism //Royal Societyopen science. – 2017.
– Т. 4. – №. 4. – С. 160872. (личный вклад – 50%)3. Zyubin A. Y. et al. Application of silver films with different roughness parameter for septic human serum albumin detection by Surface Enhanced Raman Spectroscopy //Journal of Physics:Conference Series. – IOP Publishing, 2018. – Т. 945. – №. 1. – С. 012011. (личный вклад – 80%)4. Konstantinova, E.
I., A. U. Zyubin, V. A. Slezhkin, I. G. Samusev, and V. V. Bryukhanov.Plasmon enhancement of Raman scattering and fluorescence for rhodamine 6G molecules in theporous glass and PVA films with nanoparticles of silver citrate hydrosol //Journal of Physics: Conference Series. – IOP Publishing, 2016. – Т. 737.
– №. 1. – С. 012037. (личный вклад – 40%)5. Malashchenko V., Zyubin A., Babak S., Lavrova A. ATP concentration as possible markerof liver damage at leukaemia treatment: confocal microscopy-based experimental study and numerical simulations //Saratov Fall Meeting 2016: Laser Physics and Photonics XVII; and Computational Biophysics and Analysis of Biomedical Data III. – International Society for Optics and Photonics, 2017. – Т. 10337. – С. 103371B. (личный вклад – 70%)6.
Samusev I.G., Tikhomirova N.S., Slezhkin V.A., Zyubin A.Yu., Bryukhanov V.V.,Tsibulnikova A.V. Silver nanoparticles plasmonic effect on eosin and rhodamine 6G luminescencein various media //Nanophotonics and Micro/Nano Optics III. – International Society for Optics andPhotonics, 2016. – Т.
10027. – С. 1002714. (личный вклад – 30%)77. Zyubin A., Lavrova A., Babak S., Malashchenko V., Borisova A., Opryshko N. Zyubin A.et al. Childhood lymphoblastic leukemia adverse drug reactions: study of risk factors and therapyprognosis by optical methods //Optics in Health Care and Biomedical Optics VII. – InternationalSociety for Optics and Photonics, 2016.
– Т. 10024. – С. 1002432. (личный вклад – 80%)8. Zyubin, A., E. Konstantinova, V. Slezhkin, K. Matveeva, I. Samusev, and V. Bryukhanov.Application of fluorescent and vibration spectroscopy for septic serum human albumin structuredeformation during pathology //Biophotonics—Riga 2017. – International Society for Optics andPhotonics, 2017. – Т. 10592. – С. 1059205. (личный вклад – 80%)Патенты:1. Патент на изобретение РФ № RU 2642589/C2, 25.01.2018. Зюбин А.Ю., Бабак С.В.,Лаврова А.И., Демин М.В.
Флуоресцентный способ прогнозирования эффективности химиотерапии у детей, больных острым лимфобластным лейкозом, путем определения концентраций аденозинтрифосфата в митохондриях // Патент России № 2642589. 2018. Бюл. № 3.2018.2. Патент на изобретение РФ № RU 264783/С2, 19.03.2018. Зюбин А.Ю., Бабак С.В.,Лаврова А.И., Демин М.В. Флуоресцентный способ прогнозирования эффективности химиотерапии у детей, больных острым лимфобластным лейкозом // Патент России № 2642589.2018.
Бюл. № 8. 2018.СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИВо введении обоснована актуальность исследований, отраженных в диссертационнойработе, сформулированы ее цели, задачи. Определены объект и предмет исследования, методы исследований, научная новизна и практическая ценность полученных результатов. Приводятся положения, выносимые на защиту, отражена степень достоверности результатов. Вданном разделе приведена информация о личном вкладе автора и ее апробировании.В первой главе диссертации приведены сведения о методах флуоресцентной и колебательной спектроскопии и их применении для анализа структуры и свойств биомолекул.
Вразделе дано теоретическое описание плазмонных эффектов в оптической спектроскопии иих обозначены аспекты их практического использования. Приведен обзор химических и физических методов синтеза плазмонных материалов контролируемых размеров и их применение в исследовании биомолекул, в том числе при патологии.Вторая глава отражает описание экспериментальных установок и методов флуоресцентной, колебательной спектроскопии, а также атомно-силовой и оптической микроскопии,с помощью которых были проведены исследования, отраженные в диссертационной работе.В разделе описаны физические и химические методы синтеза сферических наночастиц размером до 100 нм, а также методы прободготовки, шероховатых стекол, в том числе модифицированных НЧ серебра и модельных пленок поливинилового спирта (ПВС) с внедреннымкрасителем родамин 6Ж (Р6Ж) и наночастицами (НЧ) серебра.8Вразделеподробноописывается создание наноструктурированных серебряных пленок выполнения экспериментов усиленного комбинационного рассеяния биомолекул сывороточного альбумина человека(САЧ), Детально описана пробоподготовка биомолекул белка сывороточного альбумина человека (САЧ), аденозинтрифосфата (АТФ).В третьей главе приведены результаты модельных исследований фотофизическихпроцессов поглощения, флуоресценции и комбинационного рассеяния, в области металлусиленной флуоресценции, биосовместимых модельных матриц шероховатого стекла и пленок ПВС, с внедренными в них НЧ серебра и без НЧ.
Основной целью главы был подбор оптимальных экспериментальных условий для анализа молекул САЧ, в том числе при патологии. В разделе также было показано, что оптическая спектроскопия адсорбатов молекул красителей и НЧ серебра в пленках ПВС и на поверхности шероховатых стекол позволяет получить и оценить эффективность обмена энергией между электронно-возбужденными и невозбужденными молекулами в среде.БАРисунок 1 - А) Спектры КР (кривые 1 – 4).
Б) Спектры поглощения (кривые 5 – 8)и флуоресценции (кривые 9 – 12) Р6Ж в пленке ПВС на шероховатом стекле,модифицированном НЧ серебра. Концентрация НЧ серебрана поверхности шероховатого стекла (М): кривые 1, 5, 9 – 0;кривые 2, 6, 10 – 1⋅ 10-11 М; кривые 3, 7, 11 – 2,5⋅10-10 М; кривые 4, 8, 12 – 4,5⋅10-10 М.Для кривых 3 и 4 интенсивность рассеяния имеет множитель 102(использован фильтр, ослабляющий излучение в 100 раз)Установлено, что при наличии НЧ серебра и молекул красителей в ПВС возникаютцентры поглощения и рассеяния электронной и колебательной энергии, проявляющееся вспектрах КРС и ГКРС молекулами родамина 6Ж, причем наблюдается усиление безызлучательного dd- переноса плазмонного возбуждения с НЧ серебра, а также усиление флуоресценции молекул. Данные результаты в полной мере согласуются с работой [13]. Вместе стем, модифицирование поверхности шероховатого стекла золем НЧ серебра приводит к появлению новых свойств, позволяющих использовать их в качестве оптического сенсора как9усилителя молекулярной флуоресценции (Рис.
1). Для оценки коэффициента усиления гигантского комбинационного рассеяния была использована формула:I SERS C RS⋅,(1)I RS C SERSгде I SERS , I RS – интенсивность ГКР и КР на выбранной частоте соответственно, C SERS и C RS –SE =концентрация веществ в эксперименте с ГКР и КР соответственно.По результатам рассчитанных коэффициентов усиления ГКРС, показано существенное усиление рассеяния света молекулами Р6Ж в присутствии НЧ на шероховатых стеклах(до 2,5· 104 раз) по сравнению с Р6Ж в присутствии НЧ без шероховатого стекла.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
