Определение параметров биологических макромолекул методом электрофоретического светорассеяния в режиме полного внутреннего отражения
Е.А. Савченко, Е.Н. Величко, Е.Т. Аксенов
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, г. Санкт-Петербург, 195251, Россия
Аннотация
С появлением лазера и благодаря достижениям в электронике оптические методы такие, как электронная сканирующая микроскопия, нефелометрия, метод статического и динамического рассеяния света, оказались универсальными, информативными и точными при определении параметров наноразмерных объектов. Наиболее эффективным является метод электрофоретического светорассеяния, имеющий существенный потенциал в изучении биологических макромолекул и их свойств. В настоящей работе исследование биологических макромолекул методом электрофоретического светорассеяния проводилось в режиме полного внутреннего отражения. В качестве объекта исследования был выбран раствор альбумина. Для расчета параметров исследуемого объекта были построены автокорреляционные функции интенсивности обратно рассеянного раствором светового поля в режиме броуновского движения и под действием внешнего электрического поля. Основным результатом работы является выявленная зависимость автокорреляционной функции от величины напряжения приложенного электрического поля и вычисленные значения электрофоретической подвижности. При значениях напряжения, больших чем 10 В, увеличивается влияние тепловых колебаний. Полученные результаты свидетельствуют о применимости данного метода при анализе биологических макромолекул.
Ключевые слова: альбумин, электрофоретическое светорассеяние, полное внутреннее отражение, оптические методы, электрофоретическая подвижность, биологические макромолекулы
Литература
1. Тучин В.В. Оптическая биомедицинская диагностика // Изв. Сарат. ун-та. Новая серия. Серия Физика. – 2005. – Т. 5, № 1. – C. 39–53.
2. Nepomnyashchaya E.K., Savchenko E.A., Velichko E.N., Aksenov E.T. Investigation of albumin-fullerenol interaction by laser correlation spectroscopy: The algorithm // J. Biomed. Photonics Eng. – 2016. – V. 2, No 4. – Art. 040309, P. 1–6. – doi: 10.18287/JBPE16.02.040309.
3. Cердюк И., Заккаи Н., Заккаи Дж. Методы в молекулярной биофизике: структура, функция, динамика: в 2 т. Т. 1. – М.: КДУ, 2009. – 568 с.
4. Kokufuta E. Light scattering and electrophoretic light scattering of biopolymers // Encyclopedia of Biocolloid and Biointerface Science / Ed. by H. Ohshima. – Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc., 2016. – P. 619–627 . – doi: 10.1002/9781119075691.ch51.
5. Ware B.R., Flygare W.H. The simultaneous measurement of the electrophoretic mobility and diffusion coefficient in bovine serum albumin solutions by light scattering // Chem. Phys. Lett. – 1971. – V. 12, No 1. – P. 81–85. – doi: 10.1016/0009-2614(71)80621-8.
6. Фатхуллина Д.Г., Жукова Е.В., Маргарянц Н.Б. Исследование слоя красителя методом спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения // Науч.-техн. вестн. информ. технологий, механики и оптики. – 2016. – Т. 16, № 3. – C. 416–421.
Поступила в редакцию
15.11.17
Савченко Екатерина Александровна, инженер Высшей школы прикладной физики и космических технологий
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
ул. Политехническая, д. 29, г. Санкт-Петербург, 195251, Россия
E-mail: savchenko-spbstu@mail.ru
Величко Елена Николаевна, кандидат технических наук, доцент, директор Высшей школы прикладной физики и космических технологий
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
ул. Политехническая, д. 29, г. Санкт-Петербург, 195251, Россия
E-mail: velichko-spbstu@yandex.ru
Аксенов Евгений Тимоофеевич, доктор физико-математических наук, профессор Высшей школы прикладной физики и космических технологий
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
ул. Политехническая, д. 29, г. Санкт-Петербург, 195251, Россия
E-mail: et.aksenov@gmail.com
Для цитирования: Савченко Е.А., Величко Е.Н., Аксенов Е.Т. Определение параметров биологических макромолекул методом электрофоретического светорассеяния в режиме полного внутреннего отражения // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. науки. – 2018. – Т. 160, кн. 1. – С. 108–115.
For citation: Savchenko E.A., Velichko E.N., Aksenov E.T. Determination of the parameters of biological macromolecules by the electrophoretic light scattering method in the total internal reflection regime. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Fiziko-Matematicheskie Nauki, 2018, vol. 160, no. 1, pp. 108–115. (In Russian)
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.
