Кластеры из наночастиц золота в квазинематических слоях частиц жидкокристаллических дисперсий двухцепочечных нуклеиновых кислот

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрено действие наночастиц золота на частицы холестерических жидкокристаллических дисперсий, сформированных из двухцепочечных молекул ДНК и поли(1)Хполи(С). Показано, что наночастицы малого размера (~ 2 нм) индуцируют два разных процесса: (1) переход холестерической структуры частицы дисперсии в нематическую, сопровождаемый быстрым уменьшением амплитуды аномальной полосы в спектре кругового дихроизма, и (2) формирование кластеров из наночастиц золота в «свободном пространстве» между соседними молекулами ДНК, фиксированными в структуре квазинематических слоев частиц дисперсии, сопровождаемое медленным развитием полосы поверхностного плазмонного резонанса. Изучено действие разных факторов на эти процессы. Высказаны предположения о возможных механизмах фиксации наночастиц золота между соседними молекулами нуклеиновых кислот в квазинематических слоях.

Об авторах

Ю. M. Евдокимов

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: yevdokim@eimb.ru
Россия

В. И. Салянов

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН

Email: yevdokim@eimb.ru
Россия

E. И. Кац

Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН

Email: yevdokim@eimb.ru
Россия

С. Г. Скуридин

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН

Email: yevdokim@eimb.ru
Россия

Список литературы

  1. Дыкман Л.А., Богатырев В.А., Щеголев С.Ю., Хлебцов Н.Г Золотые наночастицы: синтез, свойства, биомедицинское применение. М.: Наука, 2008. 318 с.
  2. Wiwanitkit V., Sereemaspun A., Rojanathanes R. // Fertil. Steril. 2009. V. 91. № 1. P. e7-e8.
  3. Захидов С.Т., Маршак Т.Л., Малонина Е.А., Кулибин А.Ю., Зеленина И.А., Павлюченкова О.В., Рудой В.М., Дементьева О.В., Скуридин С.Г., Евдокимов Ю.М. // Биол. мембраны. 2010. Т. 27. № 4. С. 349-353.
  4. Kang B., Mackey M.A., El-Sayed M.A. // J. Am. Chem. Soc. 2010. V. 132. № 5. P 1517-1519.
  5. Tsoli M., Kuhn H., Brandau W., Esche H., Schmid G. // Small. 2005. V. 1. № 8-9. P 841-844.
  6. Yevdokimov Yu.M., Skuridin S.G., Salyanov V.I., Popenko V.I., Rudoy V.M., Dement’eva O.V., Shtykova E.V. // J. Biomater. Nanobiotechnol. 2011. V. 2. № 4. P. 461-471.
  7. Евдокимов Ю.М., Салянов В.И., Семенов С.В., Скуридин С.Г Жидкокристаллические дисперсии и наноконструкции ДНК. М.: Радиотехника, 2008. 296 с.
  8. Livolant F., Leforestier A. // Prog. Polym. Sci. 1996. V. 21. № 6. P 1115-1164.
  9. Leforestier A., Livolant F. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009. V. 106. № 23. P. 9157-9162.
  10. Leforestier A., Livolant F. // J. Mol. Biol. 2010. V. 396. № 2. P. 384-395.
  11. Schmid G., Klein N., Korste L. // Polyhedron. 1988. V. 7. № 8. P. 605-608.
  12. Li H., Rothberg L. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004. V. 101. № 39. P. 14036-14039.
  13. Storhoff J.J., Mucic R.C., Mirkin C.A. // J. Cluster Sci. 1997. V. 8. № 2. P. 179-216.
  14. Keating C.D., Kovaleski K.M., Natan M.J. // J. Phys. Chem. B. 1998. V. 102. № 47. P. 9404-9413.
  15. Harada G., Sakurai H., Matsushita M.M., Izuoka A., Sug-awara T. // Chem. Lett. 2002. V. 31. № 10. P. 1030-1031.
  16. Tkachenko A.G., Xie H., Coleman D., Glomm W., Ryan J., Anderson M.F., Franzen S., Feldheim D.L. // J. Am. Chem. Soc. 2003. V. 125. № 16. P. 4700-4701.
  17. Katz E., Willner I. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2004. V. 43. № 45. P. 6042-6108.
  18. Хлебцов Н.Г., Дыкман Л.А., Краснов Я.М., Мельников А.Г. // Коллоид. журн. 2000. Т. 62. № 6. С. 765-779.
  19. Westcott S.L., Oldenburg S.J., Lee T.R., Halas N. J.J. // Chem. Phys. Lett. 1999. V. 300. № 5-6. P. 651-655.
  20. Kelly K.L., do Coronado E., Zhao L.L., Schatz G.C. // J. Phys. Chem. B. 2003. V. 107. № 3. P. 668-677.
  21. Schmitt J., Decher G., Dressick W. J., Brandow S.L., Geer R.E., Shashidhar R., Calvert J.M. // Adv. Mater. 1991. V. 9. № 1. P. 61-65.
  22. Grabar K.C., Freeman R.G., Hommer M.B., Natan M.J. // Anal. Chem. 1995. V. 67. № 4. P. 735-743.
  23. Turkevich J., Stevenson P.C., Hillier J. // Discuss. Faraday Soc. 1951. V. 11. P. 55-75.
  24. Brown K.R., Walter D.G., Natan M.J. // Chem. Mater. 2000. V. 12. № 2. P. 306-313.
  25. Duff D.G., Baiker A., Edwards P.P. // Langmuir. 1993. V. 9. № 9. P. 2301-2309.
  26. Noginov M.A., Zhu G., Belgrave A.M., Bakker R., Shalaev V.M., Narimanov E. E., Stout S., Herz E., Suteewong T., Wiesner U. // Nature. 2009. V. 460. № 7259. P. 1110-1113.
  27. Grasso D., Fasone S., La Rosa C., Salyanov V. // Liq. Crystals. 1991. V. 9. № 2. P 299-305.
  28. Grasso D., Campisi R.G., La Rosa C. // Thermochim. Acta. 1992. V. 19. № 1. P 239-245.
  29. Loweth C.J., Caldwell W.B., Peng X., Alivisatos A.P, Schultz P.G. // Angew. Chem. Int. Ed. 1999. V. 38. № 12. P. 1808-1812.
  30. Kumar A., Pattarkine M., Bhadbhade M., Mandale A.B., Ganesh K.N., Datar S.S., Dharmadhikari C.V., Sastry M. // Adv. Mater. 2001. V. 13. № 5. P. 341-344.
  31. Liu Y., Meyer-Zaika W., Franzka S., Schmid G., Tsoli M., Kuhn H. // Angew. Chem. Int. Ed. 2003. V. 42. № 25. P. 28532857.
  32. Скуридин С.Г., Дубинская В.А., Рудой В.М., Дементьева О.В., Захидов С.Т., Маршак Т.Л., Кузьмин В.А., Попенко В.И., Евдокимов Ю.М. // Докл. АН. 2010. Т. 432. № 6. С. 838-841.
  33. Жеренкова Л.В., Комаров П.В., Халатур П.Г. // Коллоид. журн. 2007. Т. 69. № 5. С. 753-765.
  34. Herne T.M., Tarlov M.J. // J. Am. Chem. Soc. 1997. V. 119. № 38. P 8916-8920.
  35. Petrovykh D.Y., Kimura-Suda H., Whitman L.J., Tarlov M.J. // J. Am. Chem. Soc. 2003. V. 125. № 17. P. 5219-5226.
  36. Parak W.J., Pellegrino T., Micheel C.M., Gerion D., Williams S.C., Alivisatos A. Paul. // Nano Lett. 2003. V. 3. № 1. P. 33-36.
  37. Kira A., Kim H., Yasuda K. // Langmuir. 2009. V. 25. № 3. P. 1285-1288.
  38. Mirkin C.A., Letsinger R.L., Mucic R.C., Storhoff J.J. // Nature. 1996. V. 382. № 6592. P 607-609.
  39. Sastry M., Kumar A., Datar S., Dharmadhikari C.V., Gahesh K.N. // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 78. № 19. P. 2943-2945.
  40. Warner M.G., Hutchison J.E. // Nat. Materials. 2003. V. 2. P 272-277. doi: 10.1038/nmat853.
  41. Link S., El-Sayed M.A. // J. Phys. Chem. B. 1999. V. 103. № 40. P. 8410-8426.
  42. Haiss W., Thanh N.T.K., Aveyard J., Fernig D.G. // Anal. Chem. 2007. V. 79. № 11. P. 4215-4221.
  43. Rechberger W., Hohenau A., Leitner A., Krenn J.R., Lamprecht B., Aussenegg F.R. // Opt. Commun. 2003. V. 220. № 1-3. P. 137-141.
  44. Kamat PV. // J. Phys. Chem. B. 2002. V. 106. № 32. P. 7729-7744.
  45. Storhoff J.J., Lazarides A.A., Mucic R.C., Mirkin C.A., Let-singer R.L., Schatz G.C. // J. Am. Chem. Soc. 2000. V. 122. № 19. P. 4640-4650.
  46. Grabar K.C., Smith P.C., Musick M.D., Davis J.A., Walter D.G., Jackson M.A., Guthrie A.P., Natan M.J. // J. Am. Chem. Soc. 1996. V. 118. № 5. P. 1148-1153.
  47. Biggs S., Mulvaney P., Zukovski C.F., Grieser F. // J. Am. Chem. Soc. 1994. V. 116. № 20. P. 9150-9157.
  48. Thompson D.W., Collins I.R. // J. Colloid. Interface Sci. 1992. V. 152. № 1. P. 197-204.
  49. Евдокимов Ю.М., Салянов В.И., Скуридин С.Г. Наноструктуры и наноконструкции на основе ДНК. М.: Сайнс-Пресс, 2010. 254 с.
  50. Maia Neto P.A., Lambrecht A., Reynaud S. // Phys. Rev. А. 2008. V. 78. № 1. 012115. [4 pages].
  51. Casimir H.B.G. // Proc. K. Ned. Akad. Wet. 1948. V. 51. P. 793-795.
  52. Мостепаненко В.М, Трунов Н.Н. // Успехи физ. наук. 1988. Т. 156. № 5. С. 385-426.
  53. Rodriguez A.W., Capasso F., Johnson S.G. // Nat. Photonics. 2011. V. 5. № 4. P. 211-221.
  54. Dzyaloshinskii I.E., Lifshitz E.M., Pitaevskii L.P. // Adv. Phys. 1961. V. 10. № 38. P. 165-209.
  55. Chan H.B., Bao Y., Zou J., Cirelli R.A., Klemens F., Mansfield W.M., Pai C.S. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101. № 3. 030401.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Евдокимов Ю.M., Салянов В.И., Кац E.И., Скуридин С.Г., 2012

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах