Проаналізовано опубліковані результати щодо одержання вуглецевих одно- та багатошарових нанотрубок. Наведено фактори, які впливають на кінцеві характеристики вуглецевих нанотрубок. Виявлено, що у разі каталітичного вирощування вдається контролювати геометричні розміри вуглецевих наноструктур, а це відкриває можливості для їх цілеспрямованого використання у медичній біотехнології як субстрату для вирощування нейронів і ендотеліальних клітин під час створення нових ефективних систем транспортування лікарських і терапевтичних речовин, а також для мініатюризації біосенсорів. Підкреслено необхідність подальших досліджень та модифікацій методів одержання для детермінування бажаних властивостей вуглецевих нанотрубок.

Індекс рубрикатора НБУВ: Е521.551.1 Sac*71 + Е50*715.5

Рубрики:

Endomycetales

Загальна ботаніка

Шифр НБУВ: Ж72631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Обобщены результаты исследований фундаментальных физико-химических свойств углеродных наноструктур. Проанализированы основные методы функционализации поверхности нанотрубок в целях медицинской фармакохимии и биотехнологии.

З метою створення біонанокомпозита експериментально досліджено процеси іммобілізації біомономерів (на прикладі амінокислот) вуглецевими нанотрубками (ВНТ), а також визначено основні характеристики (розміри посадкових площ, константи рівноваги, вільні енергії) сорбції за різних експозицій, pH і концентрацій адсорбтивів. Дослідження проводилися за спектрофотометричними методами. Показано, що розміщення молекул адсорбатів на поверхні ВНТ залежить як від лужності, так і від кислотності розчину, що вказує на фізичний характер взаємодії та допускає зміни орієнтації молекул у поверхневому шарі зі змінами параметрів середовища. Знайдено оптимальні значення параметрів середовища, важливі для створення біокомпозитів амінокислота - ВНТ із заданими властивостями. Одержані результати можуть бути підгрунтям для цілеспрямованого створення біонанокомпозитів із заданою поверхневою концентрацією амінокислот-функціоналів ВНТ з використанням варіації часу, pH і концентрації адсорбтиву, а також надають можливості оптимізації технологічних процесів такого конструювання за матеріально-часовими параметрами.

Для создания бионанокомпозита экспериментально изучены процессы связывания биомономеров (на примере аминокислот с алифатическими и ароматическими радикалами) углеродными нанотрубками, а также рассчитаны основные характеристики (размеры посадочных площадок, константы равновесия, свободные энергии) сорбции в широком интервале рН. Определены оптимальные значения параметров среды для создания композитов аминокислота - углеродные нанотрубки.

Экспериментально исследованы и проанализированы влияния экспозиций, концентраций, pH и структуры ароматических аминокислот на их адсорбцию многослойными углеродными нанотрубками. Получены основные количественные характеристики взаимодействия аминокислот с углеродными нанотрубками (константы скорости, величины адсорбции, свободные энергии Гиббса, посадочные площадки молекул), построены кинетические кривые и изотермы иммобилизации. Установлено, что для всех исследованных ароматических аминокислот одиночный колоколообразный максимум адсорбции наблюдается в окрестности pH 6,0. Детальные параметры кинетики процесса иммобилизации, изотермы, количество и посадочные площадки молекул адсорбата на поверхности углеродных нанотрубок оказались индивидуальными для разных аминокислот.

Наведено результати дослідження впливу часу адсорбції, pH, концентрації та структури низькомолекулярних біологічно активних речовин різних класів на кінетичні, геометричні й енергетичні характеристики їхньої адсорбції багатошаровими вуглецевими нанотрубками. Охарактеризовано ізотерми адсорбції цих речовин. Встановлено, що адсорбція аліфатичних амінокислот обумовлена електростатичними силами, а заміна атому водню у структурі гліцину на метильну групу в α- і β-аланінах та поява додаткової карбоксильної групи у структурі глутамінової кислоти й амідогрупи у структурі глутаміну суттєво впливають на адсорбцію. З'ясовано, що для ароматичних сполук важливі гідрофобні та π-π-стекінгові взаємодії. Виявлено, що наявність додаткового фенільного кільця у структурі карбобензоксифенілаланіну менше впливає на адсорбцію амінокислот, ніж наявність катаконденсованих кілець у структурі триптофану. Адсорбція аденозина й аденозинфосфатів відбувається за аденіновим фрагментом і посилюється внаслідок латеральних взаємодій за участю фосфатних груп. Запропоновано спосіб одержання нанокомпозитів амінокислота-нанотрубки як вірогідної основи нових лікувальних засобів.