Створення та дослідження полімерів-біоміметиків для сенсорної технології та твердофазової екстракції
Методи синтезу аналогів рецепторних та каталітичних сайтів біомакромолекул у структурі полімерних мембран та тонких плівок. Прототипи електрохімічних та оптичних біосенсорних пристроїв. Дослідження сенсорної технології та твердофазової екстракції.
Рубрика | Химия |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 27.07.2015 |
Размер файла | 1,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Рис. 14 Схема реакції окислення о-гідроксифенолу до о-хінону
Ця реакція передбачає одночасну координацію двох іонів Сu (II), що входять до активного центру тирозинази, двома атомами кисню о-гідроксифенолу, з відстанню між атомами міді, яка дорівнює 3,6-4 Е (рис. 15). Спираючись на дані про структуру активного центру тирозинази, передбачено, що молекула о-гідроксифенолу, яка координує два іони Cu(II), може бути імпринтована із застосуванням етилового ефіру уроканової кислоти як функціонального мономеру. Він імітуватиме залишки гістидину, присутні в активному центрі тирозинази (рис. 15). МІП мембрани з каталітичними властивостями отримували in situ радикальною термоініційованою співполімеризацією комплексу між о-гідроксифенолом, Cu(II) та етиловим ефіром уроканової кислоти з ТЕГДМ та ОУА. Контрольні мембрани синтезували з тієї ж мономерної суміші, яка не містила о-гідроксифенол. Як другий контроль використовували МІП мембрани, синтезовані з мономерної суміші, де о-гідроксифенол замінено м-гідроксифенолом. Зміну концентрації кисню у процесі окислення о-гідроксифенолу вимірювали за допомогою універсального киснеміру (MERA-ELWRO 5221, Польща), тоді як кисневий електрод (MERA-ELWRO 5972, Польща) використовували як трансд'юсер портативного біосенсорного пристрою.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 15 Структура активного центру тирозинази Streptomyces castaneoglobisporus згідно H. Decker et al., 2007
На рис. 16 наведено типову калібрувальну криву біосенсорного пристрою на основі МІП мембран з каталітичними властивостями. Створений сенсор давав змогу визначати феноли у розчині з границею визначення 0,063 мМ, а лінійний динамічний діапазон роботи сенсору складав 0,063-2,5 мМ (рис. 16).
Рис. 16 Типова калібрувальна крива для визначення концентрації фенолів за допомогою портативного біосенсорного пристрою на основі МІП мембран з каталітичними властивостями. Виміри проводили в 100 мМ фосфатному буфері, pH 7,0, що містить 150 мМ NaCl та 5 мM CuCl2: 1 - МІП; 2 - контроль; 3 - МІП-м-гідроксифенол
Для контрольних мембран спостерігали істотно нижчі відгуки на додавання о-гідроксифенолу до аналізованого зразку. Це стосувалося також МІП мембран, синтезованих із застосуванням м-гідроксифенолу як матричної молекули (рис. 16). Таким чином, порушення геометрії активного сайту призводить до значного зниження каталітичної активності МІП мембран.
Дослідження селективності створеного біосенсорного пристрою проводили з використанням близьких структурних аналогів о-гідроксифенолу: фенолу, м-гідроксифенолу, 1,2,3-тригідроксибензолу та 2-метоксифенолу. Показано, що створений біосенсор на основі МІП мембран з каталітичною активністю виявляє високу селективність при розщепленні о-гідроксифенолів. Сенсорних відгуків у відповідь на додавання фенолу, м-гідроксифенолу та 2-метоксифенолу не спостерігали. Стабільність таких біосенсорів при зберіганні за кімнатної температури складає 12 місяців.
Розробка підходів до підвищення чутливості біосенсорних пристроїв на основі полімерів-біоміметиків. Оскільки збільшення чутливості розроблених біосенсорних пристроїв та тест-систем за рахунок зміни схеми вимірів не є можливим, нами було запропоновано поєднання процедур сенсорного визначення та попереднього концентрування зразків аналізованих токсичних молекул. Основну увагу зосереджено на розробці універсальних методів синтезу пористих та продуктивних МІП мембран та їхньому застосуванні у твердофазовій екстракції.
Твердофазова екстракція гербіцидів та харчових токсинів з застосуванням молекулярно імпринтованих полімерних мембран, синтезованих методом полімеризації in situ. Незважаючи на те, що пористість мембран, синтезованих згідно запропонованого нами методу полімеризації in situ, виявилася досить високою (0,02 cм3/г), вони були практично непроникні для водних розчинів у фільтраційному режимі. Для збільшення розміру та кількості великих трансмембранних пор у МІП мембранах нами вперше запропоновано скомбінувати метод молекулярного імпринтингу з принципом синтезу напів-взаємопроникних полімерних сіток (напів-ВПС). Напів-ВПС - композиційні полімерні матеріали, що складаються з сітчастого та лінійного полімерів, які хімічно між собою не зв'язані, але є неподільними через механічне переплетення полімерних ланцюгів, що визначається умовами їхнього синтезу (Сперлинг, 1984). Завдяки термодинамічній несумісності між компонентами напів-ВПС очікували формування набагато більш пористої структури. Був синтезований ряд напів-ВПС сітчастим компонентом яких був густо-зшитий МІП - співполімер функціонального мономеру, ТГДМ та ОУА. Лінійними компонентами напів-ВПС, які відігравали роль додаткового пороутворювача, були лінійні полімери відносно високої молекулярної ваги (ММ 10000-500000) - поліметилметакрилат, полівінілхлорид, полісилоксан, полістирол, поліетиленгліколь, лінійний поліуретан та полівінилацетат. Застосування поліетиленгліколю з ММ 20000 (ПЕГ 20000) та лінійного поліуретану з ММ 40000 (ЛПУ 40000) як додаткових пороутворювачів забезпечило істотне покращення транспортних властивостей МІП мембран (табл. 2).
Таблиця 2 Продуктивність МІП мембран різного складу після екстракції лінійного компоненту напів-ВПС
Вміст ПЕГ 20000 у МІП мембрані на основі напів-ВПС |
Продуктивність, л /м2год |
Вміст ЛПУ 40000 у МІП мембрані на основі напів-ВПС |
Продуктивність, л /м2год |
|
0% |
3045+245 |
0% |
3045+250 |
|
5% |
3057+245 |
5% |
3061+276 |
|
10% |
5992+600 |
10% |
11631+930 |
|
15% |
10791+755 |
15% |
12244+857 |
|
20% |
9996+500 |
20% |
15305+765 |
Здатність обох типів МІП мембран до селективної адсорбції атразину з розбавлених водних розчинів досліджували в твердофазовій екстракції. На рис. 17 наведено залежність адсорбційної здатності атразин-імпринтованих та контрольних мембран, а також величин вибіркової адсорбції (різниця в адсорбції атразину на МІП та контрольних мембранах) від вмісту відповідного лінійного компоненту напів-ВПС (ПЕГ 20000 або ЛПУ 40000).
Рис. 17 Залежність адсорбційної здатності молекулярно імпринтованих та контрольних мембран на основі напів-ВПС, а також величини вибіркової адсорбції від вмісту лінійного компоненту напів-ВПС - ПЕГ 20000 (а) та ЛПУ 40000 (б) у вихідній мономерній суміші: 1 - МІП мембрана; 2 - контрольна мембрана; 3 - вибіркова адсорбція
Примітка. Обидва типи МІП мембран синтезовані із застосуванням атразину як матриці, метакрилової кислоти, ТЕГДМ та ОУА. 10 мл 10-5М розчину гербіциду фільтрували через мембрани зі швидкістю 0,5 мл/хв. Величину вибіркової адсорбції визначали як різницю між адсорбцією гербіциду на МІП та на контрольній мембранах
Величини вибіркової адсорбції збільшувалися із збільшенням вмісту лінійного компоненту напів-ВПС у вихідній мономерній суміші, що імовірно пов'язано зі збільшенням доступності селективних сайтів завдяки формуванню більш пористих мембран з розвиненішою внутрішньою поверхнею.
Адсорбційна ємність атразин-імпринтованих мембран, синтезованих із застосуванням ПЕГ 20000 складала 12,5 мг/г полімеру, що відповідає 25% від теоретично-розрахованої (максимальна теоретична кількість молекулярно імпринтованих сайтів зв'язування). Адсорбційна ємність контрольних мембран значно нижча (0,625 мг/г мембрани). Адсорбційна ємність атразин-селективних МІП мембран, синтезованих з застосуванням ЛПУ 40000, становить 6,53 мг/г мембрани. Таким чином, істотні відмінності адсорбційної ємності МІП мембран, синтезованих за участі ПЕГ 20000 та ЛПУ 40000, можуть бути пояснені суттєвими відмінностями у їхній структурі, яка визначається типом лінійного компоненту напів-ВПС. Порівняльний аналіз даних з адсорбції атразину МІП мембранами різного складу та результатів комп'ютерного моделювання (рис. 3) показав, що єдиним функціональним мономером, здатним взаємодіяти з атразином з високою енергією взаємодії та формувати високоселективний сайт зв'язування, є метакрилова кислота. Загальну селективність пористих МІП мембран оцінювали у твердофазовій екстракції із застосуванням структурних аналогів матричної молекули-атразину (симазину, десметрину та метрибузину) (рис. 18).
Рис. 18 Вибіркова адсорбція атразину та його структурних аналогів на атразин-імпринтованих полімерних мембранах на основі напів-ВПС, що містять (а) 20% ПЕГ 20000 та (б) 20% ЛПУ 40000. 10 мл 10-5 M розчину атразину фільтрували через мембрани зі швидкістю 0,5 мл/хв
МІП мембрани виявляли дуже низьке зв'язування двох інших триазинових гербіцидів - симазину та десметрину. Спостерігали також незначне зв'язування триазинонового гербіциду метрибузину з поверхнею МІП мембран, що були синтезовані з застосуванням ПЕГ 20000. МІП мембрани, синтезовані за присутності ЛПУ 40000, виявляли досить високий рівень зв'язування метрибузину. Беручи до уваги те, що формування імпринтованих сайтів та структури пор у МІП мембранах відбувається одночасно, NH-CO групи поліуретанових ланцюгів можуть втручатися у формування гербіцид-селективних сайтів, знижуючи їхню селективність.Таким чином, при виборі лінійних полімерів в якості додаткових пороутворювачів при синтезі МІПів, варто враховувати їхній можливий вплив на формування імпринтованих сайтів.
Згідно з отриманими нами результатами комп'ютерного моделювання, зв'язування атразину з високоселективними сайтами МІП мембран, сформованих за участі двох молекул метакрилової кислоти, відбувається завдяки взаємодії двох карбоксигруп метакрилової кислоти з ізопропіламіногрупою атразину, а також з атомами азоту у складі триазинового кільця (рис. 4). Таким чином, взаємодія між рецепторними сайтами зв'язування у МІП мембранах та атразином імітує взаємодії між карбонільною групою GlnL89 або Phe 265 та ізопропіламіногрупою атразину у атразин-селективних антитілах та білку Д1 відповідно (Kusharyoto et al., 2002, Mackay and O'Malley, 1993). З іншого боку, участь зшиваючого агенту ТЕГДМ у формуванні атразин-селективного сайту зв'язування забезпечує не тільки високий ступінь зшивання МІП мембран, але й відповідає за високу гідрофобність штучних сайтів зв'язування у МІП мембранах. У активних сайтах природних рецепторів (білок Д1, гербіцид-селективні антитіла) висока гідрофобність є необхідною для енергетично-вигідного розташування триазинового кільця у сайті зв'язування і досягається присутністю гідрофобних ароматичних залишків фенілаланіну та тирозину (Kusharyoto et al., 2002, Mackay and O'Malley, 1993). Створені нами в структурі МІП мембран сайти зв'язування виявляють високу афінність щодо триазинових гербіцидів, а також подібну до природних рецепторів (або кращу) селективність. В той же час, вони є значно більш стабільними - стабільність при зберіганні в сухому стані за кімнатної температури складає 18 місяців.
Запропонований нами метод синтезу пористих МІП-мембран на основі напів-ВПС є універсальним та ефективним для різноманітних органічних молекул, зокрема таких, що за своєю структурою істотно відрізняються від триазинових гербіцидів. Із застосуванням цього підходу у комбінації з методами комп'ютерного моделювання було отримано пористі МІП мембрани, здатні як до високоселективного розпізнавання токсичних молекул (наприклад, афлатоксину В1, рис. 8, 9), так і до групо-селективного розпізнавання речовин, що належать до однієї групи (зокрема мікотоксинів групи афлатоксинів, рис. 19).
Рис. 19 Вибіркова адсорбція структурних аналогів афлатоксину В1 (афлатоксинів В2, G2 та охратоксину) на афлатоксин В1-імпринтованих мембранах (10 мл розчинів токсинів у концентрації 1000 нг/мл фільтрували через мембрани зі швидкістю 0,5 мл/хв. Рідка фаза - H2O, що містить 10% ацетонітрилу
Застосування як функціонального мономеру N,N'-метиленбісакриламіду, який взаємодіє з дифурановою частиною молекули афлатоксинів В1, В2 та G2 (що є спільною для всіх представників групи) з високими (-29,75 -33,52 кКал/Моль) енергіями взаємодії, забезпечило отримання МІП мембран, здатних розпізнавати мікотоксини, що належать до групи афлатоксинів (рис. 19). Таким мембранам властивий низький рівень неспецифічного зв'язування, що не перевищує 3-5%.
Твердофазова екстракція з застосуванням композитних молекулярно імпринтованих полімерних мембран. Інший підхід, застосований для синтезу пористих МІП мембран, полягав у отриманні композитних мембран, основу яких склали комерційно-доступні мікрофільтраційні (МФ) мембрани, поверхню яких модифікували тонким шаром МІПу шляхом прищепленої полімеризації. Це дало змогу поєднати високу продуктивність, властиву МФ мембранам, з високою селективністю МІПів. Як хімічно-інертні високопродуктивні мембрани-підкладинки для модифікації МІПами застосовували різні типи МФ мембран: поліпропіленові (ПП), поліамідні (ПА), гідрофобні та гідрофілізовані поліакрилатним шаром полівініліденфторидні (ПВДФ) з номінальним діаметром пор 0,22 мкм. Бензофенон застосовували як ініціатор радикальної полімеризації, а N,N'-метиленбісакриламід як зшиваючий агент. Ступені модифікації МФ мембран МІПом складали 670-1500 мкг/см2 для модифікації з водних розчинів та 50-800 мкг/см2 для модифікації з органічних розчинників. Модифікація МІПом істотно не впливала на продуктивність МФ мембран, яка складала 12000 л/м2год. Контрольні мембрани модифікували із застосуванням тієї ж суміші мономерів, що не містила матричних молекул. Показано, що найважливішими чинниками, які впливають на селективність композитних МІП мембран, є тип та концентрація функціонального мономера, а також зшиваючого агенту в вихідній мономерній суміші. Селективність композитних МІП мембран щодо матричних молекул та їхніх структурних аналогів досліджували у твердофазовій екстракції (рис. 20, 21).
Показано, що модифікація МФ мембран тонким шаром МІПу шляхом прищепленої полімеризації з водних розчинів призводила до синтезу матеріалів, здатних ефективно зв'язувати матричні молекули (десметрин). Водночас, спостерігали досить високу перехресну реактивність при розпізнаванні близьких структурних аналогів десметрину - триазинових гербіцидів тербуметону та тербутрину (рис. 20). Збільшення селективності таких мембран при розпізнаванні матричних молекул та отримання матеріалів з невисокою перехресною реактивністю при аналізі структурно-подібних речових досягнуто застосуванням методу модифікації МФ мембран з органічних розчинників (рис. 21). Адсорбційна ємність композитних МІП мембран, модифікованих за оптимізованих умов, складала 5-6,8 мкг/cм2, що відповідає ~40% від теоретично-розрахованої величини.
Рис. 20 Вибіркова адсорбція гербіцидів на десметрин-імпринтованих композитних мембранах після фільтрації 10 мл 10-5 М розчинів гербіцидів при швидкості 10 мл/хв. Композитні МІП мембрани отримано шляхом поверхневої модифікації ПП МФ мембран з водних розчинів
Рис. 21 Вибіркова адсорбція гербіцидів на тербуметон-імпринтованих композитних мембранах після фільтрації 10 мл 10-5 М розчинів гербіцидів при швидкості 10 мл/хв. Композитні МІП мембрани отримано шляхом поверхневої модифікації гідрофілізованих ПВДФ МФ мембран з органічних розчинників
Використання обох типів мембран (синтезованих на основі напів-ВПС методом полімеризації in situ, а також методами фотоініційованої прищепленої полімеризації) з оптимізованою композицією в твердофазовій екстракції забезпечило ефективне попереднє концентрування (до 100 разів) розбавлених зразків аналізованих молекул.
Застосування розроблених матеріалів для попереднього концентрування аналізованих зразків триазинових гербіцидів призвело до збільшення чутливості як описаних нами псевдоімуносенсорних пристроїв, так і традиційних інструментальних методів.
Дослідження структури полімерів-біоміметиків на основі молекулярно імпринтованих полімерних мембран, отриманих методами полімеризації in situ. Для виявлення взаємозв'язку між структурою та фунціями полімерів-біоміметиків, структуру МІП мембран з оптимальними властивостями, отриманих методами полімеризації in situ, аналізували методами сканувальної електронної мікроскопії, Брунауера-Емета-Теллера (БЕТ), ширококутового та малокутового розсіяння рентгенівських променів та динамічного механічного термоаналізу (ДМТА).
Найперспективнішими за комплексом властивостей (селективністю, фізико-механічними та фізико-хімічними характеристиками) є МІП мембрани, синтезовані на основі композиції із співвідношенням ТЕГДМ/ОУА = 85/15. Ця композиція склала основу мембран, здатних до високоселективного розпізнавання триазинових гербіцидів та афлатоксинів, а також мембран з каталітичними властивостями. Їхній склад різнився лише функціональними мономерами, відповідальними за утворення нековалентних зв'язків з відповідними аналітами. МІП мембрани на основі напів-ВПС для твердофазової екстракції окрім зазначених мономерів містили також ПЕГ 20000 або ЛПУ 40000.
Cередній розмір пор та питому площу поверхні МІП мембран, синтезованих методом полімеризації in situ, визначали з застосуванням методу БЕТ (табл. 3). Показано, що МІП мембрани синтезовані без полімерного пороутворювача (ПЕГ 20000 чи ЛПУ 40000) характеризуються сумарним об'ємом пор (22-24)10-3 см3/г, питомою поверхнею 9,5-11,7 м2/г та середнім радіусом пор 37,7-49,6 Е.
Застосування полімерного пороутворювача призводить до формування мембран із більшим сумарним об'ємом пор та більшою питомою поверхнею. При цьому спостерігається також збільшення середнього радіусу пор. Додавання різної кількості ПЕГ 20000 у вихідну мономерну суміш призводило до збільшення сумарного об'єму пор синтезованих МІП мембран порівняно до таких, синтезованих лише за присутності ДМФА як пороутворювача. Максимальна питома поверхня характерна для МІП мембран, синтезованих із застосуванням 10-15% полімерного пороутворювача у вихідній мономерній суміші. Найбільшим середнім радіусом пор (55 Е) характеризуються МІП мембрани, синтезовані з застосуванням принципу напів-ВПС із використанням ЛПУ 40000. Ці дані є у відповідності з експериментальними даними щодо продуктивності МІП мембран, яка пропорційно збільшується при застосуванні як пороутворювача хлороформу, етилацетату, метилетилкетону > ДМФА > ПЕГ 20000 > ЛПУ 40000.
Дослідження морфології МІП мембран методом динамічного механічного термоаналізу (ДМТА) показало, що акрилат-олігоуретанакрилатна сітка є сегрегованою системою з обширною міжфазовою областю. Мікрофазовий поділ в цій системі зумовлений термодинамічною несумісністю ОУА та ТЕГДМ. Формування МІП мембран згідно принципу напів-ВПС на основі ПЕГ чи ЛПУ веде до переходу більшої частки ОУА у міжфазову область. При цьому рівень сегрегованості ОУА та ТЕГДМ знижується. Встановлено, що фазоворозділені системи з більшим рівнем мікрофазового розділення вихідних компонентів і розвиненішою міжфазовою областю забезпечують більшу продуктивність отриманих на їхній основі МІП мембран.
Таблиця 3 Структурні параметри МІП мембран, синтезованих методом полімеризації in situ, з застосуванням різних пороутворювачів
клад мембран |
Пороутворювач, мас. % |
Сумарний об'єм пор,см3/г |
Питома поверхня, м2/г |
Середній радіус пор, Е |
|
ТЕГДМ/ОУА = 85/15 |
Хлороформ 50% |
22Ч10-3 |
9,50 |
46,2 |
|
ТЕГДМ/ОУА = 85/15 |
Етилацетат 50% |
24Ч10-3 |
9,70 |
49,6 |
|
ТЕГДМ/ОУА = 85/15 |
Метилетилкетон 50% |
22Ч10-3 |
11,70 |
37,7 |
|
ТЕГДМ/ОУА = 85/15 |
ДМФА 50% |
24Ч10-3 |
10,69 |
44,9 |
|
МАК, ТЕГДМ/ОУА = 85/15 |
ДМФА 50%, ПЕГ20000 20% |
26Ч10-3 |
11,32 |
45,9 |
|
МАК, ТЕГДМ/ОУА = 85/15 |
ДМФА 50%, ПЕГ20000 15% |
28Ч10-3 |
12,74 |
43,9 |
|
МАК, ТЕГДМ/ОУА = 85/15 |
ДМФА 50%, ПЕГ20000 10% |
29Ч10-3 |
12,84 |
45,2 |
|
МАК, ТЕГДМ/ОУА = 85/15 |
ДМФА 50%, ПЕГ20000 5% |
29Ч10-3 |
11,69 |
49,6 |
|
МАК, ТЕГДМ/ОУА = 85/15 |
ДМФА 50%, ЛПУ 40000 20% |
33,18Ч10-3 |
13,66 |
49,0 |
|
МАК, ТЕГДМ/ОУА = 85/15 |
ДМФА 50%, ЛПУ 40000 15% |
27,86Ч10-3 |
14,67 |
38,0 |
|
МАК, ТЕГДМ/ОУА = 85/15 |
ДМФА 50%, ЛПУ 40000 10% |
34,25Ч10-3 |
12,57 |
55,0 |
Дослідження структури МІП мембран, синтезованих in situ, за допомогою методів ширококутового та малокутового розсіяння рентгенівських променів показали, що введення лінійного полімеру (ПЕГ 20000 та ЛПУ 40000) до складу мембран викликає зростання рівня їхньої гетерогенності. При цьому характер ближнього просторового упорядкування фрагментів макромолекул густо-зшитого МІПу на основі ТЕГДМ та ОУА не змінюється. Проте екстракція лінійних компонентів напів-ВПС зі сформованих мембран веде до помітних структурних змін як на молекулярному, так і на надмолекулярному рівнях, внаслідок виникнення в їхньому об'ємі мікро- та макропор.
Морфологію МІП мембран, синтезованих із застосуванням принципу напів-ВПС методом полімеризації in situ, досліджували за допомогою сканувальної електронної мікроскопії (рис. 22).
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 22 Мікрофотографії поверхні МІП мембран, синтезованих in situ з застосуванням (а) 50% ДМФА, (б) суміші 50% ДMФА та 10% ПЕГ 20000 та (в) суміші 50% ДMФА та 10% ЛПУ 40000 як пороутворювачів
З рис. 22 можна простежити, як змінюється морфологія МІП мембран, синтезованих із застосуванням органічного розчиннику (ДМФА) як пороутворювача, після застосування додаткових пороутворювачів - лінійних полімерів (ПЕГ 20000 та ЛПУ 40000). Очевидно, що синтез МІП мембран згідно принципу напів-ВПС веде до значного збільшення пористості таких матеріалів, що добре узгоджується як з даними оцінки продуктивності та пористості МІП мембран (за методом БЕТ), так і даними дослідження їхньої мікрофазової структури. Для МІП мембран, синтезованих як на основі ЛПУ 40000, так і на основі ПЕГ 20000, характерно утворення пор, які за розмірами мають бімодальний розподіл. Це пов'язано перш за все з неповним фазовим розділенням у повністю сформованих напів-ВПС (Сперлинг, 1984).
Для підтвердження того, що наші припущення про структуру пор у МІП мембранах, зроблені на основі оцінки мікрофотографій зовнішньої поверхні таких матеріалів, є репрезентативними для всієї МІП мембрани, досліджено також морфологію поперечних зрізів цих мембран. Отримано чіткі докази того, що застосування принципу напів-ВПС призводить до формування більш пористих мембран з набагато розвиненішою внутрішньою поверхнею (рис. 23).
Наші результати підтверджують припущення, що в структурі МІП мембран формуються два типи пор: 1) великі пори, що виникають завдяки присутності пороутворювачів (органічних розчинників чи полімерних пороутворювачів), 2) рецепторні сайти зв'язування, що виникають завдяки процесу молекулярного імпринтингу та забезпечують селективність при адсорбції аналітів завдяки їхній комплементарності матричним молекулам. Селективна адсорбція матричних молекул завдяки афінним взаємодіям з рецепторними сайтами зв'язування компенсує неселективний транспорт речовин через великі трансмембранні пори.
Рис. 23 Типові СЕМ мікрофотографії внутрішньої поверхні МІП мембран на основі напів-ВПС, синтезованих за відсутності (а) та у присутності 20% полімерного пороутворювача (б)
Таким чином, комбінування методу молекулярного імпринтингу та принципу синтезу напів-ВПС дає змогу отримувати високоселективні МІП мембрани з регульованою пористістю. На утворення системи пор у МІП мембранах на основі напів-ВПС впливають природа та молекулярна масса полімерного пороутворювача, застосованого при синтезі, а також його термодинамічна сумісність із густо-зшитою молекулярно імпринтованою сіткою. Густо-зшита молекулярно імпринтована сітка, що є співполімером ТЕГДМ та ОУА, являє собою сегреговану систему із розвиненою міжфазовою областю, формування якої зумовлено термодинамічною несумісністю її вихідних компонентів.
Висновки
Вперше запропоновано нові принципи та універсальні методи синтезу аналогів рецепторних і каталітичних сайтів біомакромолекул у структурі полімерних мембран та тонких плівок, а також розроблено наукові і технологічні засади їхнього застосування для створення високостабільних, високоселективних та високочутливих біосенсорних пристроїв для потреб аналітичної біотехнології.
1. Вперше гнучкі густо-зшиті молекулярно імпринтовані полімерні мембрани, синтезовані методом полімеризації in situ, застосовано як чутливий елемент кондуктометричних та флуориметричних біосенсорів для визначення забруднювачів довкілля (триазинових гербіцидів) та харчових токсинів (афлатоксинів). Із застосуванням методу прищепленої полімеризації розроблено нові підходи до синтезу густо-зшитих тонких плівок молекулярно імпринтованих полімерів на поверхні фізичних перетворювачів; на їхній основі створено високостабільні ємнісні біосенсорні пристрої для визначення забруднювачів довкілля.
2. Встановлено, що аналітичні системи для визначення триазинових гербіцидів та мікотоксинів на основі густо-зшитих молекулярно імпринтованих мембран та тонких плівок, отриманих методами in situ та прищепленої полімеризації, забезпечують високоселективне та високочутливе визначення відповідних аналітів (межі визначення для різних біосенсорних пристроїв становлять від 1 до 100 нМ), що відповідає межам визначення цих аналітів за допомогою твердофазного імуноферментного аналізу та імуносенсорних пристроїв. При цьому їхня стабільність істотно (на 2 порядки) перевищує стабільність природних аналогів.
3. Вперше структуру рецепторних сайтів зв'язування забруднювачів довкілля в молекулярно імпринтованих полімерних мембранах передбачено та оптимізовано за допомогою методів комп'ютерного моделювання, а також проведено її порівняння зі структурою природних аналогів. Методами комп'ютерного моделювання створено аналоги рецепторних сайтів біологічних макромолекул з наперед передбачуваними властивостями - здатністю або до високоселективного розпізнавання токсичних молекул, або до групо-селективного розпізнавання структурно-подібних речовин. Показано, що здатність полімерів-біоміметиків селективно розпізнавати відповідні аналіти визначається енергією взаємодії “аналіт-функціональний мономер”, який входить до складу рецепторних сайтів зв'язування, а також кількістю молекул чи груп функціонального мономера, які беруть участь у розпізнаванні аналіту.
4. Створено тест-системи та біосенсорні пристрої для визначення забруднювачів довкілля (фотосинтез-інгібуючих гербіцидів) на основі природного рецептору - гербіцид-зв'язуючого білку Д1. Показано переваги застосування молекулярно імпринтованих полімерів в сучасній аналітичній біотехнології порівняно до природних рецепторів.
5. Вперше із застосуванням методу молекулярного імпринтингу в структурі полімерів та полімерних мембран створено каталітичні сайти, що імітують активний центр фермента тирозинази, здатні високоселективно каталітично розщеплювати забруднювачі довкілля (о-гідроксифеноли). Показано можливість їхнього ефективного застосування як селективних елементів електрохімічних сенсорів для визначення цих речовин у природних та стічних водах.
6. Вперше для зменшення межі визначення як розроблених біосенсорних пристроїв та тест-систем, так і традиційних аналітичних методів визначення токсичних молекул рецепторні сайти для селективного зв'язування триазинових гербіцидів та афлатоксинів, отримані методами полімеризації in situ та прищепленої полімеризації, створено в структурі пористих полімерних мембран та застосовано їх як стаціонарну фазу в твердофазовій екстракції.
7. Досліджено структуру та фізико-хімічні характеристики полімерів-біоміметиків на основі молекулярно імпринтованих полімерних мембран, синтезованих методом полімеризації in situ. Показано, що густо-зшита молекулярно імпринтована сітка, що є співполімером триетиленглікольдиметакрилату та олігоуретанакрилату, являє собою сегреговану систему із розвиненою міжфазовою областю, мікрофазовий розподіл у якій зумовлений термодинамічною несумісністю вихідних компонентів. Формування системи пор у МІП мембранах на основі напів-ВПС є складним процесом, на який впливають природа та молекулярна маса лінійного компонента, а також його термодинамічна сумісність із молекулярно імпринтованою сіткою.
8. Доведено, що завдяки високій стабільності, селективності, та нескладній процедурі синтезу молекулярно імпринтовані полімерні мембрани та тонкі плівки зі сформованими в їхній структурі сайтами зв'язування токсичних молекул є привабливою альтернативою застосуванню біомолекул у біосенсорній технології та твердофазовій екстракції.
Перелік наукових праць, опублікованих за темою дисертації
1. Biosensors based on conductometric detection / A. P. Soldatkin, S. V. Dzyadevich, Y. I. Korpan, V. N. Arkhipova, G. A. Zhylyak, S. A. Piletsky, T. A. Sergeyeva, T. L. Panasyuk, A. V. El'skaya // Биополимеры и клетка. - 1998. - Т. 14, № 4. - С. 268-276. (Диссертантом самостійно виконано експерименти із створення кондуктометричних сенсорів на основі МІП мембран, обговорення отриманих результатів та написання статті проводилось за її безпосередньої участі).
2. Створення оптичної системи детекції гербіцидів на основі Д1 білку / О. В. Пілецька, С. А. Пілецький, М. В. Лаврік, Т. А. Сергеєва, Т. Л. Панасюк, О. О. Созінов // Агроекологія і біотехнологія, Збірник наукових праць. - 1998. - № 2. - С. 74-79. (Диссертантом самостійно виконано експерименти із розробки еліпсометричних сенсорних пристроїв на основі білку Д1 для визначення фотосинтез-інгібуючих гербіцидів, обговорення отриманих результатів та написання статті проводилось за її безпосередньої участі).
3. Conductimetric sensor for atrazine detection based on molecularly imprinted polymer membranes / T. A. Sergeyeva, S. A. Piletsky, A. A. Brovko, E. A. Slinchenko, L. M. Sergeeva, T. L. Panasyuk, A. V. El'skaya // Analyst. - 1999. - Vol. 124. - P. 331-334. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу МІП мембран та їх застосування для створення кондуктометричних сенсорів, власноруч написано статтю).
4. Selective recognition of atrazine by molecularly imprinted polymer membranes. Development of conductometric sensor for herbicides detection / T. A. Sergeyeva, S. A. Piletsky, A. A. Brovko, E. A. Slinchenko, L. M. Sergeeva, A. V. El'skaya // Anal. Chim. Acta. - 1999. - Vol. 392. - P. 105-111. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із пошуку шляхів поліпшення аналітичних характеристик кондуктометричних сенсорів на основі МІП мембран, власноруч написано статтю).
5. Thylakoid membranes-based test-system for detecting of trace quantities of the photosynthesis-inhibiting herbicides in drinking water / E. V. Piletskaya, S. A. Piletsky, T. A. Sergeyeva, A. V. El'skaya, A. A. Sozinov, J. L. Marty, R. Rouillon // Anal. Chim. Acta. - 1999. - Vol. 391. - P. 1-7. (Диссертантом самостійно виконано експерименти із виділення тилакоїдних мембран хлоропластів та їх застосування для розробки тест-систем для визначення фотосинтез-інгібуючих гербіцидів, обговорення отриманих результатів та написання статті проводилось за її безпосередньої участі).
6. Application of thylakoids in herbicide-detecting system / E. V. Piletskaya, S. A. Piletsky, T. A. Sergeyeva, A. V. El'skaya, A. A. Sozinov, J. L. Marty, R. Rouillon // The Chloroplast: From Molecular Biology to Biotechnology / Agryroudi-Akoyunoglou J.H., Senger H. - Netherlands, Kluwer Academic Publishers, 1999. - P. 347-350. (Диссертантом самостійно виконано експерименти із виділення тилакоїдних мембран хлоропластів та їх застосування для розробки тест-систем для визначення фотосинтез-інгібуючих гербіцидів, обговорення отриманих результатів та написання статті проводилось за її безпосередньої участі).
7. Molecularly imprinted self-assembled films with specificity to cholesterol / S. A. Piletsky, E. V. Piletskaya, T. A. Sergeyeva, T. L. Panasyuk, A. V. El'skaya // Sens. Actuators, B. - 1999. - Vol. 60. - P. 216-220. (Диссертантом самостійно виконано експерименти із модифікації електродів тонкими шарами молекулярно імпринтованих полімерів та їх застосування для розробки амперометричних сенсорних пристроїв, обговорення отриманих результатів та написання статті проводилось за її безпосередньої участі).
8. Polyaniline-coated microtiter plates for use in longwave optical bioassays / S. A. Piletsky, T. L. Panasyuk, T. A. Sergeeva, A. V. El'skaya, E. Pringsheim, O. S. Wolbeis // Fresen. J. Anal. Chem. - 2000. - Vol. 3666. - P. 807-810. (Дисертантом виконано експерименти із розробки тест-систем на основі біологічних рецепторів, написання статті проводилось за її безпосередньої участі).
9. Molecularly imprinted polymer membranes for substance-selective solid-phase extraction from water by surface photo-grafting polymerization / T. A. Sergeyeva, H. Matuschewski, S. A. Piletsky, J. Bendig, U. Schedler, M. Ulbricht // J. Chromatogr. A. - 2001. - Vol. 907. - P. 89-99. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із поверхневої модифікації мікрофільтраційних мембран шаром МІПу, твердофазової екстракції триазинових гербіцидів, власноруч написано статтю).
10. Surface engineering: Molecularly imprinted affinity membranes by photograft polymerization / H. Matuschewski, T. A. Sergeyeva, J. Bendig, S. A. Piletsky, M. Ulbricht, U. Schedler // SPIE. - 2001. - Vol. 4205. - P. 65-74. (Диссертантом самостійно виконано експерименти із поверхневої модифікації мікрофільтраційних мембран шаром МІПу з водних та органічних розчинників, аналізу селективності композитних МІП мембран, обговорення отриманих результатів та написання статті проводилось за її безпосередньої участі).
11. Preparation of membranes with potential-controlled functions / S. A. Piletsky, Ya. I. Kurys, T. L. Panasyuk, A. A. Goumenyuk, T. A. Sergeyeva, K. Karim, E. V. Piletska, A. V. El'skaya, A. P. F. Turner // Instrum. Sci. Technol. - 2001. - Vol. 29, N 5. - P. 383-391. (Диссертантом самостійно виконано експерименти із модифікації трекових мембран шаром електропровідного полімеру та аналізу селективності композитних мембран, обговорення отриманих результатів та написання статті проводилось за її безпосередньої участі).
12. Синтез матричных полимерных мембран для твердофазной экстракции триазиновых гербицидов из водных растворов и их изучение / Т. А. Сергеева, С. А. Пилецкий, Е. В. Пилецкая, О. О. Бровко, Л. М. Сергеева, А. В. Ельская // Доповіді НАНУ. - 2003, № 6. - С. 170-175. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу пористих МІП мембран та їх застосування в твердофазовій екстракції триазинових гербіцидів, власноруч написано статтю).
13. In situ formation of porous molecularly imprinted polymer membranes / T. A. Sergeyeva, S. A. Piletsky, E. V. Piletskaya, O. O. Brovko, L. V. Karabanova, L. M. Sergeeva, A. V. El'skaya, A. P. F. Turner // Macromolecules. - 2003. - Vol. 36. - P. 7352-7357. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу пористих МІП мембран та їх застосування в твердофазовій екстракції триазинових гербіцидів, власноруч написано статтю).
14. Development of molecularly imprinted polymer membranes with specificity to triazine herbicides, prepared by the “surface photografting” technique / T. A. Sergeyeva, H. Matuschewski, S. A. Piletsky, U. Schedler, M. Ulbricht // Біополімери і клітина. - 2004. - Т. 20, N 4. - С. 307-315. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із отримання композитних МІП мембран та аналізу їхньої селективності, власноруч написано статтю).
15. Molecularly imprinted polymers - tyrosinase mimicks / S. A. Piletsky, I. A. Nicholls, M. I. Rozhko, T. A. Sergeyeva, E. V. Piletska, A. V. El'skaya, I. Karube // Укр. біохім. журн. - 2005. - Т. 77, № 6. - С. 63-67. (Диссертантом самостійно виконано експерименти із синтезу штучних аналогів тирозинази та оцінки їхніх каталітичних властивостей, обговорення отриманих результатів та написання статті проводилось за її безпосередньої участі).
16. Ємнісний сенсор на основі тонких плівок молекулярно імпринтованих полімерів для екологічного моніторингу. Комп'ютерне моделювання для оптимізації складу синтетичних аналогів біорецепторів / Т. А. Сергеєва, Т. Л. Панасюк-Ділені, О. В. Пілецька, С. А. Пілецький, Г. В. Єльська // Укр. біохім. журн. - 2006. - Т. 78, № 2. - C. 121-130. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із модифікації золотих електродів МІПом шляхом прищепленої полімеризації та експерименти з комп'ютерного моделювання полімерів-біоміметиків, власноруч написано статтю).
17. Porous molecularly imprinted polymer membranes and polymeric particles / T. A. Sergeyeva, O. O. Brovko, E. V. Piletska, S. A. Piletsky, L. A. Goncharova, L. V. Karabanova, L. M. Sergeyeva, A. V. El'skaya // Anal. Chim. Acta. - 2007. - Vol. 582. - P. 311-319. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу пористих МІП мембран та частинок, а також їх застосування в твердофазовій екстракції триазинових гербіцидів, власноруч написано статтю).
18. Афлатоксинселективні молекулярно імпринтовані полімерні мембрани на основі акрилатполіуретанових напіввзаємопроникних полімерних сіток / Т. А. Сергеєва, О. В. Пілецька, О. О. Бровко, Л. А. Гончарова, С. А. Пілецький, Г. В. Єльська // Укр. біохім. журн. - 2007. - Т. 79, № 5. - С. 109-115. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу пористих МІП мембран та їх застосування в твердофазовій екстракції афлатоксинів, комп'ютерного моделювання, власноруч написано статтю).
19. Data on structure and recognition properties of the template-selective binding sites in semi-IPN-based molecularly imprinted polymer membranes / T. A. Sergeyeva, E. V. Piletska, S. A. Piletsky, L. M. Sergeyeva, O. O. Brovko, G. V. El'ska // Mater. Sci. Eng. C. - 2008. - Vol. 28. - P. 1472-1479. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу пористих МІП мембран та їх застосування в твердофазовій екстракції триазинових гербіцидів, комп'ютерного моделювання, власноруч написано статтю).
20. Сенсорна система на основі молекулярно імпринтованих полімерних мембран для селективного визначення афлатоксину В1 / Т. А. Сергеєва, О. В. Пілецька, Л. А. Гончарова, О. О. Бровко, С. А. Пілецький, Г. В. Єльська // Укр. біохім. журн. - 2008. - Т. 80, № 3. - C. 84-93. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу МІП мембран та їх застосування у твердофазовій екстракції афлатоксинів та для створення біосенсорів для виявлення афлатоксину В1, власноруч написано статтю).
21. Портативна сенсорна система для визначення фенолів на основі молекулярно імпринтованих полімерів з каталітичними властивостями / Т. А. Сергеєва, О. А. Слінченко, О. О. Бровко, С. А. Пілецький, Г. В. Єльська // Укр. біохім. журн. - 2009. - Т. 81, № 1. - С. 20-30. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу штучних аналогів тирозинази та їх застосування для створення сенсору для визначення фенолів, власноруч написано статтю).
22. Catalytic molecularly imprinted polymer membranes: Development of the biomimetic sensor for phenols detection / T. A. Sergeyeva, O. A. Slinchenko, L. A. Gorbach, V. F. Matyushov, O. O. Brovko, S. A. Piletsky, L. M. Sergeeva, G. V. El'ska // Anal. Chim. Acta. - 2010. - Vol. 659, N 1-2. - P. 274-279. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу МІП мембран з каталітичними властивостями та їх застосування для створення сенсору для визначення фенолів, власноруч написано статтю).
23. Towards development of colorimetric test-systems for phenols detection based on computationally-designed molecularly imprinted polymer membranes / T. A. Sergeyeva, L. A. Gorbach, O. A. Slinchenko, L. A. Goncharova, O. V. Piletska, O. O. Brovko, L. M. Sergeeva, G. V. El'ska // Mater. Sci. Eng. C. - 2010. - Vol. 30. - P. 431-436. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти з комп'ютерного моделювання, синтезу МІП мембран in situ та їх застосування для створення колориметричної тест-системи для визначення фенолів, власноруч написано статтю).
24. Patent DE198 32 598 C2 Germany, Int. Cl. G01N 33/543 B01L 3/00. Oberflachenmodifizierung von mikrotiterplatten mit pH- und/oder redoxsensitiven und/oder molecular gepragten polymeren sowie die verwendung solcher modifizierter mikrotiterplatten in assays bzw. Test- und screeningssystemen / Piletsky S. A., Ulbricht M., Shedler U., Piletska O. V., Panasyuk T. L., Sergeyeva T. A., El'ska G. V.; International application date 09.07.1998, International publication date 09.03.2000. (Диссертантом самостійно виконано експерименти із синтезу тонких плівок МІПів та оцінки їхніх рецепторних властивостей, обговорення отриманих результатів та написання патенту проводилось за її безпосередньої участі).
25. Patent EP 1 244 516 A1 Europe, Int. Cl. G01N 30/48 B01J 20/32. Verfahren zur herstellung templat-gepragter materialien mit honer bindungspacifitat und selektivitat und ihre vervendung / Ulbricht M., Sergeyeva T. A., Matuschewski H., Schedler U., Piletsky S. A.; International application date 03.12.1999, International publication date 07.06.2001. (Диссертантом самостійно виконано експерименти із синтезу композитних молекулярно імпринтованих полімерних мембран та оцінки їхніх рецепторних властивостей, обговорення отриманих результатів та написання патенту проводилось за її безпосередньої участі).
26. Patent EP 1 521 800 Europe, Int. Cl. С08О9/26, 9/28, 5/22. Porous molecularly imprinted polymer membranes / Piletsky S. A., Piletska O. V., Turner A. P. F., Warner P. J., Sergeyeva T. A., Brovko O. O., Elska G. V.; International application date 13.07.2002, International publication date 13.04.2005. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу пористих молекулярно імпринтованих полімерних мембран та оцінки їхніх робочих характеристик, обговорення отриманих результатів та написання патенту проводилось за її безпосередньої участі).
27. Пат. 82805 Україна, МПК7 А01N 43/00. Полімерна мембрана для селективної адсорбції гербіцидів (варіанти) / Сергеєва Т. А., Бровко О. О., Матюшов В. Ф., Гончарова Л. А., Сергеєва Л. М., Степаненко Л. В., Єльська Г. В.; заявник та власник патенту Інститут хімії високомолекулярних сполук НАНУ, Інститут молекулярної біології і генетики НАНУ.-№ а2007 06271; заявл.06.06.2007, опубл.12.05.2008, Бюл.№9. (Диссертантом самостійно виконано експерименти із синтезу молекулярно імпринтованих полімерних мембран для групо-селективної адсорбції триазинових гербіцидів та оцінки їхніх рецепторних властивостей, власноруч написано патент).
28. Пат. 38577 Україна, МПК7 B01J 20/22, C07C 211/14, C08G 73/00, C08G 59/00, A61K 39/04, B01D 15/08. Адсорбент афлатоксинів / Матюшов В. Ф., Бровко О. О., Гончарова Л. А., Степаненко Л. В., Сергеєва Л. М., Сергеєва Т. А.; заявник та власник патенту Інститут хімії високомолекулярних сполук НАНУ, Інститут молекулярної біології і генетики НАНУ.-№ u200809640; заявл.23.07.2008, опубл.12.01.2009, Бюл.№1. (Диссертантом самостійно виконано експерименти із оцінки рецепторних властивостей афлатоксин-селективних адсорбентів, обговорення отриманих результатів та написання патенту проводилось за її безпосередньої участі).
29. Пат.46912 Україна, МПК B01D 15/08, B01D 71/00, C07C 39/00, C07C 57/00/ Спосіб одержання полімерної мембрани для визначення токсинів у водних розчинах / Горбач Л. А., Слінченко О. А., Бровко О. О., Гончарова Л. А., Степаненко Л. В., Сергеєва Т. А., Сергеєва Л. М.; заявник та власник патенту Інститут хімії високомолекулярних сполук НАНУ, Інститут молекулярної біології і генетики НАНУ.-№ u200907440; заявл.16.07.2009, опубл.11.01.2010, Бюл.№1. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти з вибору функціонального мономеру для синтезу МІП мембран, обговорення отриманих результатів та написання патенту проводилось за її безпосередньої участі).
30. Структура і властивості полімерних мембран на основі напів-взаємопроникних полімерних сіток / О. О. Бровко, Т. А. Сергеєва, Л. А. Гончарова, В. І. Штомпель, О. О. Кочетов, Л. М. Сергеєва, Г. В. Єльська // Укр. xім. журн. - 2006. - Т. 72, № 7. - С. 42-47. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із отримання МІП мембран шляхом полімеризації in situ, аналіз отриманих результатів та написання статті проводилось за її безпосередньої участі).
31. Мікропористі плівки на основі поліуретан-поліуретанакрилатних напів-взаємопроникних полімерних сіток / Л. А. Гончарова, О. О. Бровко, В. І. Штомпель, Т. А. Сергеєва, Л. В. Карабанова, Л. М. Сергеєва, О. О. Кочетов, А. В. Святина // Полімерний журнал. - 2007. - Т. 29, № 4. - С. 271-280. (Дисертантом самостійно виконано експерименти із отримання МІП мембран шляхом полімеризації in situ, аналіз та інтерпретація отриманих результатів і написання статті проводилось за її безпосередньої участі).
32. Полімерні аналітичні тест-системи для визначення монофенолів у водних розчинах / Л. А. Горбач, О. О. Бровко, Л. А. Гончарова, О. А. Слінченко, Л. М. Сергеєва, Т. А. Сергеєва // Полімерний журнал. - 2010. - Т. 32, № 1. - С. 79-83. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти з комп'ютерного моделювання, синтезу МІП мембран in situ та їх застосування для створення колориметричної тест-системи для визначення фенолів, написання статті проводилось за її безпосередньої участі).
33. Креатинін та методи його визначення / О. А. Назаренко, Т. А. Сергеєва, О. П. Солдаткін // Біотехнологія. - 2009. - Т. 2, № 1. - С. 107-116. (Диссертантом проаналізовано літературні дані щодо синтезу біоміметиків, селективних до креатиніну, та їхнього застосування для розробки нових методів його визначення, та застосування МІП мембран, написання статті проводилось зі її безпосередньої участі).
34. Сергеєва Т. А. Молекулярно імпринтовані полімери для створення новітніх аналітичних методів. Молекулярно імпринтовані полімерні мембрани / Т. А. Сергеєва, Л. М. Сергеєва, О. О. Бровко // Полімерний журнал. - 2009. - Т. 31, № 3. - С. 199-206. (Диссертантом проаналізовано наявні літературні дані щодо синтезу та застосування МІП мембран, власноруч написано статтю).
35. Сергеєва Т.А. Молекулярно імпринтовані полімери як штучні аналоги біологічних рецепторів. І. Загальні принципи молекулярного імпринтингу / Т. А. Сергеєва // Biopolymers and Cell. - 2009. - V. 25, № 4. - P. 253-265.
36. Сергеєва Т.А. Молекулярно імпринтовані полімери як штучні аналоги біологічних рецепторів. ІІ. Практичне застосування у новітній біотехнології / Т. А. Сергеєва // Biopolymers and Cell. - 2009. - V. 25, № 6. - P. 431-444.
37. Impedometric chemosensors based on thin film polymers / T. L. Panasyuk-Delaney, V. M. Mirsky, T. A. Sergeyeva, O. S. Wolfbeis // Proceedings of the 7th International Workshop on Applied Physics of Condensed Matter, 17-19 September 2001.- Demanovska Dolina, Slovak Republic. - Slovak Physical Society, 2001. - P. 199-202. (Диссертантом самостійно виконано експерименти із модифікації фізичних перетворювачів тонким шаром МІПу шляхом прищепленої полімеризації, обговорення отриманих результатів та написання статті проводилось за її безпосередньої участі).
38. Development of conductometric sensors for atrazine detection based on molecularly imprinted polymer membranes / T. A. Sergeyeva, S. A. Piletsky, A. A. Brovko, E. A. Slinchenko, L. M. Sergeeva, A. V. El'skaya // Abstracts of reports of 3rd Workshop: Biosensors for in-Field Uses, 20-22 May 1998. - Coimbra, Portugal: INCO COPERNICUS IC15-CT96-0804, 1998. - P. 55. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу МІП мембран та їх застосування для створення кондуктометричних сенсорів, написано тези, зроблено доповідь).
39. Conductometric sensors for herbicides detection based on molecularly imprinted polymer membranes / T. A. Sergeyeva, T. L. Panasyuk, S. A. Piletsky, A. A. Brovko, E. A. Slinchenko, L. M. Sergeeva // Abstracts of reports of NATO ARW Workshop: New trends in Biosensor development, 6-9 July 1998. - Kiev, Ukraine: SV “Silver polygraph”, 1998. - P. 71. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу МІП мембран та їх застосування для створення кондуктометричних сенсорів, написано тези, зроблено доповідь).
40. Novel thin-layer MIP composite membranes for affinity separation / M. Ulbricht, T. A. Sergeyeva, H. Matuschewski, A. Wilpert, S. A. Piletsky // Abstracts of reports of 1st International Workshop on Molecular Imprinting, 3-5 July 2000. - Cardiff, UK: Cardiff School of Pharmacy, 2000. - P. 34. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу композитних МІП мембран та їх застосування у ТФЕ, написано тези).
41. Molecularly imprinted polymer membranes for herbicide-selective solid-phase extraction from water / T. A. Sergeyeva, S. A. Piletsky, L. M. Sergeeva, A. A. Brovko, A. V. El'skaya // Abstracts of reports of the International Symposium “Polymers in the Third Millenium”, 2-6 September 2001. - Montpellier, France: University of Montpellier, 2001. - P. D9. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу МІП мембран та їх застосування у ТФЕ, написано тези, зроблено доповідь).
42. Free-standing molecularly imprinted polymer membranes for solid-phase extraction of triazine herbicides / T. A. Sergeyeva, S. A. Piletsky, O. V. Piletska, O. O. Brovko, L. M., Sergeeva, L. V. Karabanova, A. V. El'skaya // Abstracts of reports of 2nd International Workshop on Molecular Imprinting, 15-19 September 2002. - La Grande Motte, France: MIP2002, 2002. - P. 81. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу МІП мембран та їх застосування у ТФЕ, написано тези, зроблено доповідь).
43. Membrane chromatography with free-standing molecularly imprinted polymer membranes / T. A. Sergeyeva, S. A. Piletsky, E. V. Piletska, O. O. Brovko, L. M., Sergeeva, A. V. El'skaya // Abstracts of reports of 1st World Congress on Synthetic Receptors, 15-17 October 2003. - Lisbon, Portugal: Synthetic Receptors-2003, 2003. - P. 1.34. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу МІП мембран та їх застосування у хроматографії, написано тези).
44. MIP membranes for sensors, solid-phase extraction and membrane chromatography / T. A. Sergeyeva, O. O. Brovko, E. V. Piletska, S. A. Piletsky, K. Karim, L. V. Karabanova, L. M. Sergeeva, A. V. El'skaya // Abstracts of reports of 3rd International Workshop on Molecular Imprinting, 12-15 September 2004. - Cardiff, UK: Cardiff School of Pharmacy, 2004. - P. 105. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із синтезу МІП мембран та їх застосування у сенсорній технології, ТФЕ та хроматографії, написано тези).
45. Selective recognition of small organic molecules by computational acrylate-polyurethane-based molecularly imprinted polymer membranes / T. A. Sergeyeva, E. V. Piletska, O. O. Brovko, L. M. Sergeeva, G. V. El'ska // Abstracts of reports of Baltic Polymer Symposium 2008, 13-16 May 2008. - Otepaa, Estonia. - Tallin University, 2008. - P. 68. (Дисертанту належить ідея роботи, самостійно виконано експерименти із комп'ютерного моделювання, синтезу МІП мембран та їх застосування у ТФЕ, написано тези).
...Подобные документы
Етапи технології виробництва хліба. Методи визначення вологості та кислотності хліба. Хімічні методи дослідження хлібобулочних виробів: перманганатний і йодометричний. Порядок підготовки до проведення аналізу вагових і штучних хлібобулочних виробів.
курсовая работа [38,7 K], добавлен 17.04.2013- Удосконалення електрохімічної технології каталітичних покриттів паладієм та сплавом паладій – нікель
Удосконалення гальванічних способів і електрохімічних процесів отримання каталітично–активних систем, що містять паладій та режим електролізу. Склад електроліту для одержання покриттів паладієм, механізм і кінетичні параметри його катодного відновлення.
автореферат [1,5 M], добавлен 11.04.2009 Методи одержання та напрями використання електропровідних полімерів. Методика синтезу композитів ПАн-МоО3 та ППірол-МоО3. Особливості виготовлення та дослідження розрядних характеристик літієвих джерел струму із синтезованими катодними матеріалами.
курсовая работа [139,2 K], добавлен 03.05.2015Дослідження складу, оптичних, електричних властивостей нафти. Огляд особливостей використання в хімічній промисловості. Значення в'язкості для видобутку і транспортування нафтопродуктів. Технології перегонки нафти. Аналіз проблем забруднення середовища.
презентация [1,5 M], добавлен 24.12.2012Основні відомості по властивостях ZnSe, розглядаються особливості процесів при утворенні власних точкових дефектів та основні методи вирощування плівок II–VI сполук. Опис установки для досліджень оптичних і люмінесцентних властивостей, їх результати.
курсовая работа [806,4 K], добавлен 17.07.2011Основні теоретичні відомості про ергостерин. Опис основних стадій технологій отримання біомаси продуцента, екстракції та очистки цільового продукту – ергостерину. Виробництво концентратів вітамінів та провітамінів. Розрахунок ферментера марки Б-50.
курсовая работа [603,1 K], добавлен 16.05.2011Хімічний зв’язок та будова макромолекул. Лінійні аморфні полімери та неорганічні наповнювачі. Основні геометричні константи макромолекул лінійних аморфних полімерів. Макромолекулярні константи і дефект модуля зсуву в гетерогенних полімерних системах.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 22.12.2012Методика іммобілізації полімерних міцел з альфа-амілазою на поверхню полісульфонових мембран. Вплив тривалості процесу ультрафіолетового випромінювання на каталітичну активність ферменту. Ознайомлення із способами модифікації мембран; їх властивості.
курсовая работа [924,7 K], добавлен 14.07.2014Властивості і застосування циклодекстринів з метою підвищення розчинності лікарських речовин. Методи одержання та дослідження комплексів включення циклодекстринів. Перспективи застосування комплексів включення в сучасній фармацевтичній технології.
курсовая работа [161,5 K], добавлен 03.01.2012Значення елекропровідності основних типів спряжених полімерів та методи їх одержання. Використання поліанілінових нанокомпозитів, рентгенометричні дані глауконітів. Дериватогафічний та термічний аналіз композиційного матеріалу, мікроскопічні дослідження.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 01.04.2011Технологічні принципи синтезу аміаку. Циркуляційна система синтезу аміаку. Метод глибокого охолодження коксового газу. Сировинна база і основні стадії технології. Киснева конверсія природного газу. Технологічні розрахунки основного реакторного процесу.
курсовая работа [713,9 K], добавлен 07.07.2013Гігієнічні вимоги до якості питної води, її органолептичні показники та коефіцієнти радіаційної безпеки й фізіологічної повноцінності. Фізико-хімічні методи дослідження якості. Визначення заліза, міді і цинку в природних водах та іонів калію і натрію.
курсовая работа [846,9 K], добавлен 13.01.2013Поняття та структура хіноліну, його фізичні та хімічні властивості, будова та характерні реакції. Застосування хінолінів. Характеристика методів синтезу хінолінів: Скраупа, Дебнера-Мілера, Фрідлендера, інші методи. Особливості синтезу похідних хіноліну.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 25.10.2010Методи дослідження рівноваги в гетерогенних системах. Специфіка вивчення кінетики хімічних реакцій. Дослідження кінетики масообміну. Швидкість хімічної реакції. Інтегральні методи розрахунку кінетичних констант. Оцінка застосовності теоретичних рівнянь.
курсовая работа [460,7 K], добавлен 02.04.2011Характеристика электронных зондовых микроскопов. Двухступенчатый метод получения тонких бездефектных мембран на основе палладия. Влияние гидрирования на перераспределение атомов легирующего вещества в процессе релаксации. Анализ толщин тонких пленок.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 25.05.2015Технологічний процес виробництва балонних виробів з ПВХ-пластизолю. Переробка термопластів ротаційним формуванням. Виготовлення виробів з використанням технології. Установка для переробки ротаційної сировини. Дефекти, що виникають в процесі переробки.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 27.12.2010Особливості мембрани тваринного походження. Визначення молярної маси сахарози за допомогою експериментального метода зі свинячим міхуром. Методи дослідження осмотичного тиску. Комірка зі скляного фільтра. Комірка з мембраною із колодія та целофану.
курсовая работа [712,1 K], добавлен 26.05.2015Методика розробки методів синтезу високотемпературних надпровідників. Сутність хімічного модифікування і створення ефективних центрів спінінга. Синтез, структурно-графічні властивості та рентгенографічний аналіз твердих розчинів LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7.
дипломная работа [309,3 K], добавлен 27.02.2010Із середини ХІХ століття відбувся поділ хімії на теоретичну і практичну. Передумови створення фізико – хімічного аналізу. Пірометр Курнакова. Нові методи дослідження фізико-механічних властивостей металевих сплавів. Вчення про бертоліди та дальтоніди.
реферат [1,2 M], добавлен 24.06.2008Характеристика сировини, готової продукції та вимоги до них. Сучасні дослідження в області виробництва каталізаторів парової конверсії СО. Вирішення проблеми сірки в технології залізохромового каталізатора. Тепловий та матеріальний розрахунок реактора.
курсовая работа [151,0 K], добавлен 09.11.2014