Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. а) Фотографии монокристаллов спустя разные промежутки времени. b,c) ПЭМ-микрофотографии монокристаллов при разном увеличении. d) Распределение наночастиц золота по размерам. e) Кристаллические структуры лизоцима, связанного с атомами золота спустя разные промежутки времени. f) График, отражающий изменение размеров наночастиц золота с течением времени. g) График, на котором обозначена заселенность различных позиций атомов золота.
Рисунок 2. На рисунке схематически изображены основные стадии роста наночастиц золота внутри монокристалла.

Белковый шаблон для наночастиц золота

Ключевые слова:  белок, наночастицы золота

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

05 февраля 2011

Живой интерес к наночастицам золота продиктован в первую очередь их применением в SPR-диагностике. Существует весьма обширный набор методов для их получения от весьма простых (получение наночастиц золота из коллоидных растворов) до весьма красивых, и вместе с тем до сих пор загадочных методов, основанных на использовании в качестве шаблонов биологических макромолекул. Однако в подавляющем большинстве работ исследователи имели дело с макромолекулами в растворе, обходя стороной их использование в форме монокристаллов. Международный коллектив исследователей под чутким руководством И Лу (Yi Lu) попытались восполнить этот пробел.

В качестве шаблона ученые выбрали фермент лизоцим, благодаря относительной легкости получения его монокристалла, а в качестве прекурсора для золотых наночастиц ClAuSEt2. Исследователи наблюдали за ростом наночастиц золота внутри монокристалла в течение 90 дней (рис.1) при помощи ПЭМ (просвечивающая электронная микроскопия) и РСА (рентгено-структурный анализ). Уже на второй день монокристаллы лизоцима приобрели красноватый оттенок, свидетельствующий об образовании наночастиц золота (плазмонный резонанс).

Вначале Au(I) связывается с ε-N атомом His15 остатка лизоцима, затем отделяется от ε-N атома и диспропорционирует на Au и Au(III). Постепенно образующиеся атомы Au формируют кластер , а атомы Au(III) продолжают свое "путешествие" по монокристаллу, связываясь с различными участками лизоцима. Когда атомы Au(I) полностью диспропорционируют, в монокристалле лизоцима можно наблюдать большое количество нанокластеров (размером около 20 нм), а также атомы Au(III), занимающие 8 неэквивалентных позиций (рис.2).

Варьируя скорость роста, можно получить наночастицы необходимого размера. В частности, на скорость роста могут влиять посторонние ионы и молекулы, в частности, ионы ртути (II) ускоряют рост наночастиц, а трис(2-карбоксиэтил)фосфин, наоборот, замедляет рост.

Авторы статьи не собираются останавливаться на достигнутом и намереваются распространить предложенный ими метод на монокристаллы других макромолекул, в частности, белок тауматин. Подобные исследования помогут ученым глубже проникнуть в механизм взаимодействия между биомолекулами и наноматериалами.


Источник: Nature Nanotechnology



Комментарии
Юный максималист, 05 февраля 2011 14:47 
какое строение у ClAuSEt2?
Юный максималист, 05 февраля 2011 15:32 
Шуваев Сергей Викторович, 05 февраля 2011 15:52 
Это тиодигликоль хлорид золота.
Юный максималист, 05 февраля 2011 16:50 
Похоже, Альберт Рудольфович скоро дочитает весь
сайт до конца.
Трусов Л. А., 05 февраля 2011 17:07 
ему надо поторопиться, а то бан идёт за ним по пятам.
Юный максималист, 05 февраля 2011 19:36 
наверно, он не догадывается об этой
опасности...
Шуваев Сергей Викторович, 05 февраля 2011 20:00 
Кстати, интересно почему они использовали такой экзотический прекурсор золота? Погуглив, не смог найти ни одного поставщика.
Трусов Л. А., 05 февраля 2011 20:11 
я что-то не вполне уяснил - они засовывали монокристалл лизоцима в раствор ClAuSEt2, который разлагался, и атомы золота диффундировали внутрь?
Шуваев Сергей Викторович, 05 февраля 2011 20:16 
Да нет, они приготовили раствор лизоцима и золотого прекурсора. Другое дело, что авторы выделяют два механизма - диспропорционирование золота (I), который уже был внутри растущего кристалла, и диффузию золота (I) внутрь уже образовавшегося кристалла с последующим диспропорционированием внутри него.
Юный максималист, 05 февраля 2011 21:54 
Подожди, они водный раствор золота (1)
приготовили? Оно же вроде диспропорционировать должно.
Я видел метод получения наночастичек, когда восстановление золота
происходило за счет окисления ПЭГ-ППО-ПЭГ с образованием карбоксильных
групп. Ты можешь поточнее их методику привести?
Шуваев Сергей Викторович, 05 февраля 2011 22:35 
В кратком содержании к этой статье написано следующее:
The researchers — who are based
at the University of Illinois at Urbana-
Champaign, Chongqing University and
Brookhaven National Laboratory — start
with a solution of lysozyme and gold
thiodiglycol chloride ([AuS(CH2CH2OH)2]
Cl), and add sodium chloride.
В самой же статье, авторы ограничились лишь фразой:
were therefore synthesized from lysozyme and
ClAuS(CH2CH2OH)2
Скорее всего, диспропорционирование замедляет лизоцим.
Шуваев Сергей Викторович, 05 февраля 2011 22:47 
А вот, что написано в суппорте:
Crystals of the lysozyme-Au(I)complex were grown by hanging drop vapour diffusion at room temperature. Specifically, 5 μL 75 mg/mL lysozyme in 0.1 M sodium acetate (pH=4.5) were mixed with 3 μL 35 mM Au(I) in 0.1 M sodium acetate (pH=4.5) at room temperature for 5 minutes. Then the crystal trays were set up by mixing 7 μL of the as-prepared lysozyme-Au(I)complex and 3 μL of the well solution. The well solution was 6.5% NaCl (w/v) in 0.1 M sodium acetate (pH 4.5). The well of the crystal tray was filled with 800 mL of the same solution. Colourless crystals were observed after one day of growth. The crystals changed from colourless to pink, then to red as the growth time increased. Crystals at different stages of growth were collected and soaked in a cryoprotectant solution, then flash frozen in liquid N2 before data collection.
Юный максималист, 06 февраля 2011 00:01 
угу, значит, ацетат там тоже был. Все-таки
странная статья.

И что это предполагается использовать в медицине, вводя в поражённые клетки, чтобы уничтожить их выращенными наночастицами??? Возможно ли такое?
А кто и как будет всё это контралировать?
Ведь в природе начавшийся рост продолжается так, что всё идёт как бы само по себе.
???
---
И что это предполагается использовать в медицине, вводя в поражённые клетки, чтобы уничтожить их выращенными наночастицами??? Возможно ли такое?
---

Невозможно. За 90 дней организм или вылечится сам или помрёт.

Вообще статья странная. Такое ощущение, что авторы никогда не растили кристаллы в гелях. Кристалл белка (не лиофилизованного, с сохранённой гидратной оболочкой), в принципе, мало чем отличается от геля.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Весенняя Фантасмагория
Весенняя Фантасмагория

Стань частью первой в России магистерской программы в области LED- технологий!
Стать участником первой в России магистерской программы в области LED- технологий можно уже на первой волне вступительных испытаний 8 и 9 июля, подав документы в Приемную комиссию Университета ИТМО (г. Санкт-Петербург, Кронверкский проспект, д. 49). Документы также можно подать почтой.

20 июня в МГУ стартовала приёмная кампания
20 июня в МГУ имени М.В. Ломоносова стартовала приёмная кампания. В новому учебном 2019/2020 году в Московский университет поступят около 10 тысяч абитуриентов, откроются 4 новых направления подготовки и свыше 10 образовательных программ.

Коллекция статей в Frontiers in Chemistry, посвященная Международному Году Периодической Таблицы Элементов
Открыт прием статей в коллекцию Frontiers in Chemistry (Open Access, IF 4.155), посвященной 150 - летию Периодической Таблицы Элементов.

Новые гибридные перовскитоподобные материалы для солнечной энергетики
Тарасов Алексей Борисович, Постнаука
Как сохранить энергию солнца или ветра? Как может измениться стационарная энергетика в будущем? В проекте «Мир вещей. Из чего сделано будущее» совместно с Фондом инфраструктурных и образовательных программ (группа РОСНАНО) Постнаука рассказывает о последних открытиях и перспективных достижениях науки о материалах.

Материалы к защитам квалификационных работ бакалавров на ФНМ МГУ в 2019 году
Коллектив авторов
4-7 июня 2019 г. (11-00) в аудитории 221 корпуса Б пройдут защиты ВКР бакалавров ФНМ МГУ.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2019 году
Семенова Анна Александровна
21-24 мая 2019 года в лабораторном корпусе Б пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками ФНМ МГУ.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.