Создание и изучение ДНК-стабилизированных люминесцирующих кластеров серебра тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.06, кандидат наук Волков, Иван Леонидович

• Волков, Иван Леонидович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Волков, Иван Леонидович

Оглавление

Введение

Глава 1. Современные представления о свойствах нанокластеров металлов

1.1. Классификация металлических частиц и их основные свойства

1.2. Кластеры в водных растворах. Полимер-стабилизированные кластеры

1.3. ДНК-стабилизированные кластеры серебра

Глава 2. Методы исследования и используемые материалы

2.1. Измерение флуоресценции

2.2. Нелинейная флуоресцентная спектроскопия насыщения

2.3. Микроскопия

2.4. Другие методы исследования

2.5. Подготовка систем для исследования

2.6. Синтез ДНК-стабилизированных кластеров серебра

Глава 3. Кластеры серебра, синтезированные на тимусной ДНК

3.1. Стационарная люминесценция кластеров

3.2. Характеристика систем методами электронной микроскопии

3.3. Фотофизические параметры возбужденных состояний ДНК-стабилизированных кластеров

3.4. Исследование систем методами спектроскопии поглощения, кругового дихроизма, вискозиметрии и гель-электрофореза

Глава 4. ДНК-полимерная глобула, включающая флуоресцирующие кластеры серебра

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Создание и изучение ДНК-стабилизированных люминесцирующих кластеров серебра»

Введение

Актуальность темы исследования. Нанокластеры металлов, содержащие до нескольких десятков атомов, представляют особый класс нанообъектов. При столь малых размерах существенный вклад в их электронные свойства вносят квантово-размерные эффекты, благодаря чему их электронно-энергетическая структура становится подобна молекулярной. Особенный интерес представляют кластеры благородных металлов (золота, серебра), которые показывают хорошую способность к люминесценции. Кластеры серебра, первоначально синтезированные в твердых матрицах, показали свою перспективность в качестве люминофоров. Использование таких структур в качестве люминесцирующих биометок требует создания устойчивых в водных растворах систем. Для этого были разработаны методики получения поЛймер-стабилизированных кластеров с использованием синтетических и биологических полимеров [1].

Особый интерес представляют ДНК-стабилизированные люминесцирующие кластеры серебра. Благодаря высокому сечению поглощения и значительному квантовому выходу, а также хорошей биосовместимости и фотостабильности [1], такие кластеры считаются перспективными для использования в качестве молекулярных сенсоров и зондов для биомиджинга [2]. Согласно литературным данным, уникальным свойством ДНК-стабилизированных кластеров является вариация длины волны испускания кластера в зависимости от последовательности азотистых оснований в ДНК-матрице, на которой синтезируется кластер [3]. Изменение люминесценции при взаимодействии таких структур с другими молекулами ДНК могут стать основой для создания принципиально новых флуоресцентных зондов. Хотя исследования в этой области ведутся интенсивно на протяжении около 10 лет и накоплено большое количество эмпирических данных, структура комплекса ДНК-кластер до сих пор неизвестна.

Наличие долгоживущего возбужденного темнового состояния и возможность модулирования его заселенности дополнительной длинноволновой засветкой делает кластеры перспективными объектами для микроскопии сверхвысокого разрешения и методик синхронного детектирования [4]. Однако данные о фотофизических параметрах возбужденных состояний были получены ранее только для кластеров одной спектральной группы, излучающих в красном диапазоне видимого света, поэтому более подробное изучение этих свойств представляется актуальным.

Использование кластеров в качестве флуоресцентных меток для клеточных исследований подразумевает наличие способов их эффективной транспортировки через клеточную мембрану. Несмотря на наличие некоторых успешных примеров в этой области, они не лишены недостатков, поэтому разработка новых способов доставки флуорофоров в клетку все еще остается актуальной задачей. Благодаря уникальным физико-химическим свойствам, молекула ДНК предоставляет широкие возможности для создания наноразмерных структур. Так, например, комплексы высокомолекулярной ДНК с синтетическими поликатионами являются широко изученными системами для создания генных векторов. Включение в такую ДНК-полимерную глобулу флуоресцирующих структур представляется перспективным методом упаковки кластеров для транспортировки внутрь клетки. Такие структуры могут выгодно отличаться от полупроводниковых квантовых точек, имеющих больший размер и высокую токсичность.

Целью работы является создание и изучение свойств люминесцирующих ДНК-стабилизированных нанокластеров серебра и создание на их основе компактных люминесцирующих ДНК-полимерных наночастиц.

В связи с этим в диссертации решаются следующие задачи:

1. Подбор оптимальных условий для синтеза люминесцирующих кластеров серебра, стабилизированных высокомолекулярной ДНК и изучение их спектральных свойств.

2. Получение компактных ДНК-полимерных наночастиц, включающих кластеры серебра, и изучение спектральных свойств этих наночастиц, находящихся в растворе и иммобилизованных на поверхности.

Для решения поставленных в работе задач применялись следующие методические подходы и методы исследования. В качестве стабилизирующей матрицы для синтеза кластеров использовали тимусную ДНК («Sigma», ММ = 8-106 Да). Синтез кластеров проводился химическим восстановлением ионов серебра, образующих комплекс с ДНК, с помощью боргидрида натрия. Свойства кластеров исследовали методами флуоресцентной спектроскопии. Для характеристики систем использовали также методы спектроскопии поглощения, нелинейной флуоресцентной спектроскопии насыщения, электронной микроскопии, динамического рассеяния света, гель-электрофореза. Это позволило получить информацию об основных спектральных свойства кластеров, свойствах их возбужденных состояний, а также охарактеризовать изучаемую многокомпонентную систему в целом. ДНК, содержащая кластеры, подвергалась конденсации синтетическим поликатионом полиаллиламином. Полученные таким образом ДНК-полимерные флуоресцирующие глобулы, находящиеся на графитовой подложке, были изучены методами конфокальной и зондово-усиленной флуоресцентной микроскопии.

Научная новизна. В работе продемонстрирована возможность синтеза кластеров на высокомолекулярной природной ДНК. Впервые была предложена и экспериментально проверена возможность включения кластеров в ДНК-полимерные наночастицы. Получены новые данные о фотофизических параметрах возбужденных состояний кластеров, показывающие высокую эффективность перехода ДНК-стабилизированных кластеров в темновое состояния. Новый метод зондово-усиленной флуоресцентной сканирующей микроскопии был успешно применен для исследования одиночных флуоресцирующих кластеров на подложке.

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработана методика, позволяющая синтезировать люминесцирующие кластеры серебра на тимусной ДНК и направленно изменять их спектральные свойства.

2. Проведена оценка значений сечения поглощения, квантового выхода и времени жизни темнового состояния для одного типа кластеров.

3. Показана возможность формирования ДНК-полимерных флуоресцирующих наночастиц, содержащих кластеры серебра. Показано, что такие частицы сохраняют свои флуоресцентные свойства при высаживании на поверхность графита.

4. Методом зондово-усиленной флуоресцентной микроскопии получены спектры флуоресцирующих кластеров с пространственным разрешением, превышающим дифракционный предел.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные данные свидетельствуют о возможности создания люминесцирующих биосовместимых ДНК-полимерных наночастиц. Высокий квантовый выход темнового состояния ДНК-стабилизированных кластеров, оценка величины которого выполнена в работе, обеспечивает преимущество при использовании кластеров для микроскопии суперразрешения и для их детектирования методом восстановления синхронно усиленного флуоресцентного изображения по сравнению с другими флуорофорами.

Достоверность полученных результатов подтверждается воспроизводимостью экспериментальных результатов, а также согласованностью данных, полученных различными методами. Выводы, сделанные на основе экспериментальных результатов, частично согласуются с имеющимися в литературе теоретическими и экспериментальными данными. Результаты работы докладывались и обсуждались на международных конференциях:

1. Ivan Volkov, Fluorescence Properties of Silver Nanoclusters in DNA solution / Ivan Volkov, Alexey Kononov, Ruslan Ramazanov, Nina Kasyanenko // Quantitative Imaging

and Spectroscopy in Neuroscience (QISIN), September 16-19, 2012, Saint-Petersburg, Russia, P. 55-56.

2. Ivan Volkov, Study of the interaction of silver nanoparticles and Ag+ ions with DNA / Ivan Volkov, Mikhail Varshavskii, Alexey Kononov, Valeriy Rolich, Nina Kasyanenko // Biophysical Society 56th Annual Meeting, Can-Diego, California, USA, February 25 - 29, 2012.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Volkov, I. L., Fluorescent silver nanoclusters in condenced DNA / Volkov, I. L.; Ramazanov, R. R.; Ubyvovk, E. V.; Rolich, V. I.; Kononov, A. I.; Kasyanenko, N. A. // ChemPhysChem. - 2013. -15. P. 3543-3550.

2. Volkov I. L., DNA-stabilized silver nanoclusters with high yield of dark state / Volkov I. L., Serdobintsev P. Yu., Kononov A. I. //J. Phys. Chem. C. - 2013. -117. P. 24079-24083.

Глава 1. Современные представления о свойствах

нанокластеров металлов

1.1. Классификация металлических частиц и их основные свойства

В силу особых свойств, которые отсутствуют у объемных структур тех же материалов, наночастицы и нанокластеры металлов нашли широкое применение в различных прикладных задачах: химическом катализе, медицине, биотехнологиях и др. При уменьшении размеров частицы все большая доля атомов принимает участие в поверхностных явлениях. Когда размер металлической частицы становится соизмерим с длиной волны падающего электромагнитного излучения, начинают проявляться плазмонные свойства, которые обеспечиваются коллективными колебаниями электронного газа 8 металле. В еще меньших частицах, размер которых сопоставим с длиной волны де Бройля электрона, начинают проявляться квантово-размерные эффекты, заключающиеся в появлении дискретных энергетических уровней. Отсюда видно, что наноразмерные структуры по праву занимают особую область в физике и химии конденсированного состояния вещества, а их фундаментальные исследования обеспечивают развитие нанотехнологий.

В Таблице 1.1 приведена классификация частиц, а также их основные размерные параметры, согласно работам [5, 6]. Из таблицы следует, что в случае, когда размер частицы металла превышает сотни нанометров (количество атомов в такой частице > Ю10), доля атомов, находящихся на поверхности, много меньше 1 по отношению к атомам в объеме. Такие частицы по своим свойствам практически не отличаются от объемного металла (кристалла), и их свойства описываются в рамках теоретических представлений физики твердого тела [5]. Спектр электронных состояний для таких материалов является квазинепрерывным, образуя валентную зону (рис. 1.1 (а)), заполненную электронами, переходящую в зону проводимости.

Таблица 1.1. Классификация частиц согласно работам [5, 6].

Типы объектов

Характеристики 1. Молекулярные кластеры II. Кластеры твердого тела III. Микрокристаллы IV. Частицы компактного вещества

Количество атомов N < 10 102-103 103 -104 >105

Соотношение поверхность/объем не определено 1 <1 « 1

Размер, нм 12 3 5 7 >10

■6=0 -5<КТ -5>кТ _б»кТ

Металлическая Металлическим . Металл Атом

маночастица нанокластер

(а) (б) (в) (г)

Рис. 1.1. Модель электронной структуры объемного металла (а), металлической наночастицы (б), металлического кластера (частицы-изолятора) (в) и атомной (молекулярной) электронной структуры (г) согласно работе [7].

При уменьшении размеров частиц до нескольких десятков нанометров количество атомов в частицах оказывается порядка 102 - 107, при этом доля поверхностных атомов значительно увеличивается. Последнее приводит к тому, что в свойства частицы значительный вклад вносят поверхностные явления. Это объясняет, например, сильные каталитические свойства металлических наночастиц [8]. Одним из важнейших физических свойств металлических наноразмерных частиц является поверхностный плазмонный резонанс. Суть этого явления состоит в следующем. При взаимодействии электромагнитного излучения с металлическими наночастицами подвижные электроны проводимости частиц смещаются относительно положительно заряженных ионов металлов решетки. Это смещение носит коллективный характер, при котором движение электронов согласованно по фазе (рис. 1.2). Если размер частицы много меньше длины волны падающего света, то перемещение электронов

приводит к возникновению диполей. В результате возникают Кулоновские силы, стремящиеся возвратить электроны в положение равновесия. Величина возвращающей силы пропорциональна величине смещения, как для типичного осциллятора, поэтому можно говорить о наличии собственной частоты коллективных колебаний электронов в частице, которая зависит от четырех основных факторов: плотности электронов, эффективной массы электрона и формы распределения зарядов. На резонансную частоту влияет также поверхностный заряд частицы [9]. Если частота падающего света совпадает с собственной частотой колебаний свободных электронов вблизи поверхности металлической частицы, наблюдается резкое увеличение амплитуды колебания электронной плазмы, квантовым аналогом которой является плазмон. Такое коллективное движение электронов получило название поверхностный плазмонный резонанс. У частиц благородных металлов (золото, серебро) этот эффект проявляется в виде эффективного поглощения падающего излучения на частотах видимого диапазона спектра. Оптические свойства коллоидных растворов металлических частиц были известны еще Майклу Фарадею [10]. Гюстав Ми [11] разработал аналитическую теорию решения уравнений Максвелла для расчета спектров экстинкции (поглощения и рассеяния) сферических частиц, которая и по сей день актуальна. На рис. 1.3 показаны спектры поглощения сферических серебряных частиц разных размеров.

Рис. 1.2. Схема плазмонных осцилляций, показывающая смещение облака электронов проводимости под действием электромагнитного поля [12].

Электронные уровни металлических наночастиц дискретны, но они расположены столь часто, что «зазор» между верхним занятым и нижним свободным уровнем меньше кТ (рис. 1.1 (б)). Это приводит к тому, что при нормальных условиях электроны могут беспрепятственно занимать вышележащие уровни в соответствии со статистикой

Ферми и участвовать в проводимости. Ввиду такого строения электронных уровней о наличии люминесценции в таких структурах говорить не приходится.

W)

CL а0 10 Й, за « ел во Размер малой оси (нм)

Диаметр частиц (нм)

Диаметр частиц (нм)

Диаметр частиц (нм)

300 400 500 600 700 600 Длина волны (нм)

300 «С 500 600 700 800 Длина волны (нм)

300 400 500 600 700 800 Длина волны (нм)

300 400 50С «О 700 800 Длина волны (нм)

Рис. 1.3. РЭМ-изображения серебряных наночастиц различного размера и формы, их распределение по размерам и спектр поглощения соответствующих коллоидов [13].

Перейдём к рассмотрению более мелких металлических частиц, состоящих из нескольких атомов. Такие частицы принято называть металлическими кластерами или нанокластерами. Их свойства, в основном, определяются так называемыми квантово-размерными эффектами, которые начинают проявляться, когда размер области локализации свободных носителей заряда (электронов) становится соизмеримым с длиной волны де Бройля Хв в металле. Вместо непрерывной плотности электронных состояний (характерной для металлов), кластеры, состоящие из нескольких атомов, имеют дискретный набор электронных уровней (рис. 1.1 (в)), интервал между которыми больше кТ. Электронная структура таких кластеров металла становится подобной молекулярной. В таких структурах различают верхнюю занятую молекулярную орбиталь (ВЗМО, HOMO - Highest Occupied Molecular Orbital) с энергией Еномо и нижнюю свободную орбиталь (НСМО, LUMO - Lowest Unoccupied Molecular Orbital) с энергией Elumo, между которыми имеется энергетический зазор (щель). При Еномо - Elumo » kT тепловой энергии недостаточно для перехода электрона из

основного состояния в возбужденное, но переход может происходить при поглощении кванта света подходящей длины волны. В зависимости от профилей поверхности потенциальной энергии в основном и возбужденном состояниях, электрон может вернуться в основное состояние безызлучательно, отдавая энергию тепловым колебаниям ядер (внутренняя конверсия), либо с испусканием кванта света (люминесценция). В этом смысле люминесцирующие кластеры металла эквивалентны органическим красителям. С другой стороны, люминесцентные свойства кластеров можно считать подобными свойствам так называемых полупроводниковых квантовых точек. Разница заключается лишь в том, что для металлических кластеров \в= 0,1-1,0 нм, т.е. влияние размера становится заметным лишь для очень малых кластеров, в то время как для полуметаллов (ВО и полупроводников (особенно узкозонных, например 1пБЬ) Лв ~ Ю0 нм, т.е. влияние размера может быть ощутимо для кристаллов большого размера [14]. Этот факт выгодно отличает кластеры металла от полупроводниковых квантовых точек с точки зрения их использования в качестве флуорофоров для клеточного биоймиджинга. Квантовые точки имеют гораздо больший размер (от нескольких нанометров до десятков нанометров), затрудняющий их доставку в клетку, и большую токсичность.

Экспериментальное получение и изучение изолированных металлических нанокластеров первоначально было выполнено для кластеров, зафиксированных в твердых матрицах [15]. Один из вариантов получения кластеров предполагает их фиксацию в матрице неона или аргона, охлажденной ниже температуры плавления (~25 К). Процедура создания подобных образцов заключается в следующем. Металлическая мишень бомбардируется высокоэнергетичным пучком ионов Хе+ (25 кэВ). Выбитые из металлической мишени катионы (кластеры) могут анализироваться и фильтроваться по массе с помощью встроенного в установку масс-спектрометра. Выбранная фракция фокусируется системой электростатических линз и направляется на образец, находящийся в криокамере. Таким образом, кластеры имплантируются в твердую матрицу инертного газа. Входящая в состав установки оптическая система позволяет анализировать спектральные свойства готового образца, находящегося непосредственно в камере криостата [16,17].

Полученные спектры поглощения кластеров с известным составом предполагают возможность сопоставления морфологии и оптических свойств структур. Несмотря на то, что точная пространственная структура кластеров неизвестна, квантово-химические расчеты дают приближенную модель таких систем. Для этого производят оптимизацию геометрии комплексов серебра, состоящих из известного количества атомов, по энергии. Метод теории нестационарного функционала плотности (TD DFT-Time-dependent density functional theory) предоставляет возможность расчета электронных спектров поглощения оптимизированных структур. Так, в недавних работах [17, 18] спектры поглощения кластеров Agn (п = 1-22), были исследованы экспериментально и теоретически. Сравнительный анализ показывает, что теоретически рассчитанные спектры хорошо согласуются со спектрами, наблюдаемыми в эксперименте. Увеличение количества атомов серебра в кластере приводит к тому, что для комплексов одинакового состава реализуется несколько минимальных по энергии пространственных изомеров. Показано, что экспериментальный спектр поглощения образца содержит спектры, присущие различным пространственным изомерам кластеров.

1.2. Кластеры в водных растворах. Полимер-стабилизированные кластеры

В отличие от полупроводниковых квантовых точек, имеющих сравнительно большие размеры (десятки нанометров) и потенциально токсичных для живых организмов, люминесцирующие кластеры благородных металлов являются перспективными флуорофорами для использования в качестве меток для биоимиджинга. Они имеют ряд положительных свойств, главные из которых - малый размер (менее нанометра) и хорошие флуоресцентные показатели: большое сечение поглощения и высокий квантовый выход [1]. Однако применение кластеров в качестве флуоресцентных зондов требует получения и сохранения стабильности таких структур в водно-солевых растворах. Для этой цели были предложены различные методы синтеза, предусматривающие инкапсуляцию кластеров в различные стабилизирующие агенты, такие, как дендримеры [19], полимеры, гели. В качестве стабилизирующих агентов могут быть использованы: амфифильный блок сополимер полистирола с

полиллетакриловой кислотой [20], полиметакриловая кислота [21], сверхразветвленный полиэтиленимин [18]. Характерной особенностью таких полимеров является наличие в их составе атомов кислорода в виде карбоксильной группы или атомов азота. Ввиду сродства серебра к донорам электронов предполагается, что именно эти группы являются местами связывания кластера с полимерной матрицей [1].

Особое место среди полимер-стабилизированных нанокластреров занимают кластеры, стабилизированные биополимерами: пептидами, белками и ДНК. Создание люминесцирующих структур на основе биологических молекул представляется особенно перспективным, так как такие системы потенциально могут иметь хорошую биосовместимость, а также специфичность взаимодействия с биологическими структурами. Синтез, как правило, проводится в водных растворах методом химического либо фотовосстановления серебра на целевых молекулах. Предполагается, что в этом случае возможными местами посадки кластеров благородных металлов являются атомы кислорода, азота и серы [2]. Возможность синтеза нанокластеров серебра и золота была продемонстрирована на бычьем сывороточном альбумине (БСА) [22]. Серебро восстанавливалось с помощью боргидрида натрия. Было показано, что в этом случае кластеры серебра состоят из 2-8 атомов, связанных с атомом серы. Такие кластеры люминесцируют, главным образом, в диапазоне длин волн 600-800 нм, имеют небольшой квантовый выход (1,46%) и время жизни люминесценции порядка 1 не. Флуоресцентные кластеры могут быть также сформированы на коротких полипептидах. В работе [23] люминесцирующий кластер был синтезирован на полипептидной цепи из 15 аминокислотных остатков КЕСОККЕСОККЕСЭК. Авторы предполагают, что наличие в последовательности остатков цистеина, лизина, глутаминовой и аспарагиновой кислот создает условия для формирования хелатного комплекса с серебром. Получившиеся серебряные кластеры имели умеренную химическую стабильность при комнатной температуре в фосфатном буфере и деградировали через 3 дня, предположительно, при взаимодействии с ионами хлора и растворенным в воде кислородом. Однако введение в полипептид нескольких гидрофобных аминокислот (НОСНШШОСНШШСОН или

Н0С1\1К0КН0СМК0КН0С1\1) увеличило время стабильности сформированных кластеров до 5 недель. Такие кластеры проявляли люминесценцию с максимумом испускания 610-630 нм, МАЮ1-масс-спектрометрия показала наличие комплексов А§2.5 с молекулой полипептида. Следовательно, физико-химические свойства последовательности полипептидной цепи, являющейся основой для образования кластера, сильно влияют на стабильность синтезируемых кластеров.

Среди прочих полимер-стабилизированных люминесцентных нанокластеров особо стоит выделить кластеры, синтезируемые на ДНК. Такие кластеры имеют малую токсичность [24], хорошую биосовместимость [24], высокий квантовый выход и большое сечение поглощения [24]. Кроме этого, такие кластеры обладают рядом уникальных свойств, благодаря которым в настоящее время они вызывают обширный научный интерес, а именно: существенная зависимость спектральных свойств кластера от первичной структуры ДНК, на которой происходит их синтез. Люминесцентные свойства комплексов серебра с ДНК были замечены Диксоном и др. в 2004 году. В их публикации описываются спектральные свойства люминесцентных структур, полученных восстановлением ионов серебра с помощью МаВН4 на однонитевом фрагменте ДНК из 12 оснований 5'-АС6ТС6СС6ССС-3' [25].

Переходя к рассмотрению детальных аспектов синтеза и свойств нанокластеров на ДНК, обратимся к известным данным о взаимодействии ионов А§+ с ДНК, так как образование комплекса ДНК-А§+ является первым этапом при синтезе кластеров. Связывание низкомолекулярных однозарядных ионов с молекулой ДНК хорошо изучено, достаточно полно этот вопрос освещен в книге Зенгера [26]. Взаимодействие ионов серебра существенно отличается от взаимодействия других однозарядных ионов с ДНК. Причиной этого является особенность химического строения серебра. Ион Ag+ имеет вакантную Б-орбиталь, поэтому, как и ионы других переходных металлов, он склонен образовывать координационную связь с атомами азота и кислорода, принимая их неподелённую электронную пару.

Связывание ионов серебра с ДНК и ее компонентами подробно рассматривалось в работах 60-80-х годов 20 в. В них исследовалось взаимодействие А§+ с тимусной ДНК [27-29], синтетическими полинуклеотидами [27, 28] и с компонентами ДНК

(нуклеотидами и нуклеозидами и азотистыми основаниями) [30]. На основании совокупности экспериментальных данных можно сформулировать следующие основные выводы, которые на сегодняшний день считаются общепризнанными в литературе.

Связывание с ДНК происходит преимущественно по азотистым основаниям. В пользу это утверждения свидетельствуют данные инфракрасной спектроскопии, исключающие связывание по фосфатным группам [29]; смещение максимума спектра поглощения ДНК (рис. 1.4), отражающее возмущение электронной структуры оснований [27]; связывание ионов серебра с ДНК в растворе высокой ионной силы (ОДМ 1ЧаСЮ4) [27].

Ионы А§+ имеют большее сродство к денатурированной, нежели к нативной ДНК [27], что можно объяснить большей доступностью для А§+ в денатурированной ДНК атомов азота, задействованных в нативной ДНК в образовании водородных связей.

Связывание Ag+ с двуспиральной ДНК приводит к образованию нескольких типов комплексов, различающихся константой связывания. Пусть отношение молярных концентраций реагентов, находящихся в растворе г = САё+(М)/Сднк(Мосн.), при этом Гь = Сдё+ (связ)(М) /СДнк(Мосн.) - отношение молярных концентрация связанного серебра и ДНК.

a. Для малых концентраций серебра (0<гь<0,2), согласно работам [27, 28], реализуется сильное связывание с образованием комплекса типа I - с атомами N7 гуанина (и, возможно, аденина). Связывания с цитозином и тимином не происходит. Этот вывод можно считать обоснованным, так как он был в дальнейшем подтверждён методом инфракрасной спектроскопии [29].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Волков, Иван Леонидович, 2014 год

Список литературы

1. Choi, S., R.M. Dickson, and J. Yu, Developing luminescent silver nanodots for biological applications. Chem Soc Rev, 2012. 41(5): p. 1867-1891.

2. Choi, S., et al., Tailoring silver nanodots for intracellular staining. Photochem Photobiol Sei, 2011.10(1): p. 109-15.

3. Richards, C.I., et al., Oligonucleotide-stabilized Ag nanocluster fluorophores. J Am Chem Soc, 2008.130(15): p. 5038-9.

4. Patel, S.A., et al., Electron transfer-induced blinking in Ag nanodot fluorescence. J Phys Chem C Nanomater Interfaces, 2009.113(47): p. 20264-20270.

5. Kreibig, U., Systems of small metal particles: Optical properties and their structure dependences. Zeitschrift für Physik D Atoms, Molecules and Clusters, 1986. 3(2): p. 239-249.

6. Takeo, M., Disperse systems1999: Wiley-VCH.

7. Johnston, R.L., Atomic and molecular clusters. Masters series in physics and astronomy2002, London ; New York: Taylor & Francis, xviii, 236 p.

8. Moshfegh, A.Z., Nanoparticle catalysts. Journal of Physics D: Applied Physics, 2009. 42(23): p. 233001.

9. Henglein, A., P. Mulvaney, and T. Linnert, Chemistry of Ag aggregates in aqueous solution: non-metallic oligomeric clusters and metallic particles. Faraday Discussions, 1991. 92(0): p. 31-44.

10. Faraday, M., The Bakerian Lecture: Experimental Relations of Gold (and Other Metals) to Light. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1857.147: p. 145181.

11. Mie, G., Beiträge zur Optik trüber Medien, speziell kolloidaler Metallösungen. Annalen der Physik, 1908. 330(3): p. 377-445.

12. Kelly, K.L., et al., The Optical Properties of Metal Nanoparticles: The Influence of Size, Shape, and Dielectric Environment. The Journal of Physical Chemistry B, 2002.107(3): p. 668-677.

13. Nabika, H. and S. Deki, Enhancing and Quenching Functions of Silver Nanoparticles on the Luminescent Properties of Europium Complex in the Solution Phase. The Journal of Physical Chemistry B, 2003.107(35): p. 9161-9164.

14. Тол очко, H.K., Наноматериалы и Нанотехнологии, 2008, Изд. центр БГУ: Минск, р. 118-141.

15. de Hoffmann, Е. and V. Stroobant, Mass Spectrometry: Principles and Applications2007: Wiley.

16. Dattagupta, N. and D.M. Crothers, Solution structural studies of the Ag(l)-DNA complex. Nucleic Acids Res, 1981. 9(12): p. 2971-2985.

17. Harb, M., et al., Optical absorption of small silver clusters: Agfsub n], (n = 4-22). The Journal of Chemical Physics, 2008.129(19): p. 194108-9.

18. Qu, F., N.B. Li, and H.Q. Luo, Transition from Nanoparticles to Nanoclusters: Microscopic and Spectroscopic Investigation of Size-Dependent Physicochemical Properties of Polyamine-Functionalized Silver Nanoclusters. The Journal of Physical Chemistry C, 2013. 117(7): p. 3548-3555.

19. Zheng, J. and R.M. Dickson, Individual Water-Soluble Dendrimer-Encapsulated Silver Nanodot Fluorescence. J Am Chem Soc, 2002.124(47): p. 13982-13983.

20. Diez, I., et al., On heterogeneity in fluorescent few-atom silver nanoclusters. Physical Chemistry Chemical Physics, 2013.15(3): p. 979-985.

21. Diez, I., et al., Color Tunability and Electrochemiluminescence of Silver Nanoclusters. Angewandte Chemie International Edition, 2009. 48(12): p. 2122-2125.

22. Le Guevel, X., et al., Formation of Fluorescent Metal (Au, Ag) Nanoclusters Capped in Bovine Serum Albumin Followed by Fluorescence and Spectroscopy. The Journal of Physical Chemistry C, 2011. 115(22): p. 10955-10963.

23. Yu, J., S.A. Patel, and R.M. Dickson, In Vitro and Intracellular Production of Peptide-Encapsulated Fluorescent Silver Nanoclusters. Angewandte Chemie International Edition, 2007. 46(12): p. 2028-2030.

24. Han, B. and E. Wang, DNA-templated fluorescent silver nanoclusters. Anal Bioanal Chem, 2012. 402(1): p. 129-38.

25. Petty, J.T., et al., DNA-templated Ag nanocluster formation. J Am Chem Soc, 2004. 126(16): p. 5207-12.

26. Saenger, W., Principles of nucleic acid structurel98A\ Springer-Verlag.

27. Yamane, T. and N. Davidson, On the complexing of deoxyribonucleic acid by silver (I). Biochim Biophys Acta, 1962. 55: p. 609-21.

28. Luk, K.F., A.H. Maki, and R.J. Hoover, Letter: Studies of heavy metal binding with polynucleotides using optical detection of magnetic resonance. Silver(l) binding. J Am Chem Soc, 1975. 97(5): p. 1241-2.

29. Arakawa, H., J.F. Neault, and H.A. Tajmir-Riahi, Silver(l) complexes with DNA and RNA studied by Fourier transform infrared spectroscopy and capillary electrophoresis. Biophys J, 2001. 81(3): p. 1580-7.

30. Tu, A.T. and J.A. Reinosa, The Interaction of Silver Ion with Guanosine, Guanosine Monophosphate, and Related Compounds. Determination of Possible Sites of Complexing*. Biochemistry, 1966. 5(10): p. 3375-3383.

31. Menzer, S., M. Sabat, and B. Lippert, Silver(l)-modified base pairs involving complementary (G, C) [guanine, cytosine] and noncomplementary (A, C) [adenine, cytosine] nucleobases. On the possible structural role of aqua ligands in metal-modified nucleobase pairs. J Am Chem Soc, 1992.114(12): p. 4644-4649.

32. Arya, S.K. and J.T. Yang, Optical rotatory dispersion and circular dichroism of silver(l):Polyribonucleotide complexes. Biopolymers, 1975.14(9): p. 1847-1861.

33. Marzilli, L.G., T.J. Kistenmacher, and M. Rossi, An extension of the role of 0(2) of cytosine residues in the binding of metal ions. Synthesis and structure of an unusual polymeric silver(i) complex of 1-methyicytosine. J Am Chem Soc, 1977. 99(8): p. 27972798.

34. Torigoe, H., et al., Thermodynamic and structural properties of the specific binding between Ag+ ion and C:C mismatched base pair in duplex DNA to form C-Ag-C metalmediated base pair. Biochimie, 2012. 94(11): p. 2431-2440.

35. Norden, B., Y. Matsuoka, and T. Kurucsev, Nucleic acid-metal interactions: V. The effect ofsilver(l) on the structures of A- and B-DNA forms. Biopolymers, 1986. 25(8): p. 1531-1545.

36. Ding, D. and F.S. Allen, Electric dichroism and sedimentation velocity studies of DNA-Hg(ll) and DNA-Ag(l) complexes. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Nucleic Acids and Protein Synthesis, 1980. 610(1): p. 64-71.

37. Maestre, M.F. and C. Reich, Contribution of light scattering to the circular dichroism of deoxyribonucleic acid films, deoxyribonucleic acid-polylysine complexes, and deoxyribonucleic acid particles in ethanolic buffers. Biochemistry, 1980. 19(23): p. 5214-5223.

38. Reich, C., et al., Circular dichroism and fluorescence-detected circular dichroism of deoxyribonucleic acid and poly[d(A-C).cntdot.d(G-T)] in ethanolic solutions: a new method for estimating circular intensity differential scattering. Biochemistry, 1980. 19(23): p. 5208-5213.

39. Bloomfield, V.A., DNA condensation by multivalent cations. Biopolymers, 1997. 44(3): p. 269-282.

40. Casadevall, A. and L.A. Day, Silver and mercury probing of deoxyribonucleic acid structures in the filamentous viruses fd, Ifl, IKe, Xf Pfl, and Pf3. Biochemistry, 1983. 22(20): p. 4831-4842.

41. Braun, E., et al., DNA-templated assembly and electrode attachment of a conducting silver wire. Nature, 1998. 391(6669): p. 775-778.

42. Ritchie, C.M., et al., Ag Nanocluster Formation Using a Cytosine Oligonucleotide Template. J Phys Chem C Nanomater Interfaces, 2007.111(1): p. 175-181.

43. Antoku, Y., DNA-encapsulated Ag nanocluster fluorescence, 2007, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, USA.

44. Vosch, T., et a I., Strongly emissive individual DNA-encapsulated Ag nanoclusters as single-molecule fluorophores. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2007. 104(31): p. 12616-12621.

45. Harbich, W., et al., Deposition of mass selected silver clusters in rare gas matrices. The Journal of Chemical Physics, 1990. 93(12): p. 8535-8543.

46. Berthod, A., J.J. Laserna, and J.D. Winefordner, Surface Enhanced Raman Spectrometry on Silver Hydrosols Studied by Flow Injection Analysis. Appl. Spectrosc., 1987. 41(7): p. 1137-1141.

47. Bloomfield, V.A., D.M. Crothers, and I. Tinoco, Physical chemistry of nucleic acidsl97A\ Harper & Row.

48. O'Neill, P.R., E.G. Gwinn, and D.K. Fygenson, UV Excitation of DNA Stabilized Ag Cluster Fluorescence via the DNA Bases. The Journal of Physical Chemistry C, 2011. 115(49): p. 24061-24066.

49. Schultz, D., et a I., Evidence for Rod-Shaped DNA-Stabilized Silver Nanocluster Emitters. Adv Mater, 2013.

50. Petty, J.T., et al., DNA-Templated Molecular Silver Fluorophores. The Journal of Physical Chemistry Letters, 2013. 4(7): p. 1148-1155.

51. Gwinn, E.G., et al., Sequence-Dependent Fluorescence of DNA-Hosted Silver Nanoclusters. Advanced Materials, 2008. 20(2): p. 279-283.

52. Petty, J.T., et al., DNA Encapsulation of 10 Silver Atoms Producing a Bright, Modulatable, Near-Infrared-Emitting Cluster. The Journal of Physical Chemistry Letters, 2010. 1(17): p. 2524-2529.

53. Zhang, M. and B.-C. Ye, Label-free fluorescent detection of copper(ii) using DNA-templated highly luminescent silver nanoclusters. Analyst, 2011. 136(24): p. 51395142.

54. Adhikari, B. and A. Banerjee, Facile Synthesis of Water-Soluble Fluorescent Silver Nanoclusters and Hgll Sensing. Chemistry of Materials, 2010. 22(15): p. 4364-4371.

55. Yuan, J., W. Guo, and E. Wang, Oligonucleotide stabilized silver nanoclusters as fluorescence probe for drug-DNA interaction investigation. Analytica Chimica Acta, 2011.706(2): p. 338-342.

56. Yeh, H.-C., et al., A DNA-Silver Nanocluster Probe That Fluoresces upon Hybridization. Nano Lett, 2010.10(8): p. 3106-3110.

57. Petty, J.T., et al., Optical Sensing by Transforming Chromophoric Silver Clusters in DNA Nanoreactors. Analytical Chemistry, 2011. 84(1): p. 356-364.

58. Sajadi, M. and N.P. Ernsting, Excess Dynamic Stokes Shift of Molecular Probes in Solution. The Journal of Physical Chemistry B, 2013.117(25): p. 7675-7684.

59. Lohse, P.W., et al., Ultrafast photoinduced relaxation dynamics of the indoline dye D149 in organic solvents. Physical Chemistry Chemical Physics, 2011. 13(43): p. 19632-19640.

60. Agmon, N., Dynamic Stokes shift in coumarin: is it only relaxation? The Journal of Physical Chemistry, 1990. 94(7): p. 2959-2963.

61. Richards, C.I., et al., Optically Modulated Fluorophores for Selective Fluorescence Signal Recovery. J Am Chem Soc, 2009.131(13): p. 4619-4621.

62. Yu, J., S.A. Patel, and R.M. Dickson, In vitro and intracellular production of peptide-encapsulated fluorescent silver nanoclusters. Angew Chem Int Ed Engl, 2007. 46(12): p. 2028-30.

63. Antoku, Y., et al., Transfection of living HeLa cells with fluorescent poly-cytosine encapsulated Ag nanoclusters. Photochem Photobiol Sei, 2010. 9(5): p. 716-21.

64. Yu, J., et al., Live cell surface labeling with fluorescent Ag nanocluster conjugates. Photochem Photobiol, 2008. 84(6): p. 1435-9.

65. Sharma, J., et al., A complementary palette of fluorescent silver nanoclusters. Chemical Communications, 2010. 46(19): p. 3280-3282.

66. Sharma, J., et al., A DNA-templated fluorescent silver nanocluster with enhanced stability. Nanoscale, 2012. 4(14): p. 4107-4110.

67. Lecoultre, S., et al., Ultraviolet-visible absorption of small silver clusters in neon: Ag[sub n] (n = 1-9). The Journal of Chemical Physics, 2011.134(18): p. 184504-6.

68. Schulze, W., I. Rabin, and G. Ertl, Formation of Light-Emitting Ag2 and Ag3 Species in the Course of Condensation ofAg Atoms with Ar. ChemPhysChem, 2004. 5(3): p. 403407.

69. König, L., et al., Chemiluminescence in the Agglomeration of Metal Clusters. Science, 1996. 274(5291): p. 1353-1354.

70. Ramazanov, R.R. and A.I. Kononov, Excitation Spectra Argue for Threadlike Shape of DNA-Stabilized Silver Fluorescent Clusters. The Journal of Physical Chemistry C, 2013. 117(36): p. 18681-18687.

71. Yu, J., S. Choi, and R.M. Dickson, Shuttle-Based Fluorogenlc Silver-Cluster Biolabels. Angewandte Chemie International Edition, 2009. 48(2): p. 318-320.

72. Lakowicz, J.R., Principles of Fluorescence SpectroscopylOOl: Springer.

73. Parker, C.A., Photoluminescence of solutions: With applications to photochemistry and analytical chemistryl968: Elsevier Pub. Co.

74. Volkov, I.L., et al., Light-induced noncovalent fixation of DNA and synthetic polyions on the surface of silicon single crystals. Journal of Structural Chemistry, 2009. 50(5): p. 962-969.

75. Gerton, J.M., et al., Tip-Enhanced Fluorescence Microscopy at 10 Nanometer Resolution. Phys Rev Lett, 2004. 93(18): p. 180801.

76. Qian, H., et a I., Exciton Energy Transfer in Pairs of Single-Walled Carbon Nanotubes. Nano Lett, 2008. 8(5): p. 1363-1367.

77. Wessel, J., Surface-enhanced optical microscdpy. Journal of the Optical Society of America B, 1985. 2(9): p. 1538-1541.

78. Hartschuh, A., Tip-Enhanced Near-Field Optical Microscopy. Angewandte Chemie International Edition, 2008. 47(43): p. 8178-8191.

79. Baker, G. and D. Moore, Progress in plasmonic engineering of surface-enhanced Raman-scattering substrates toward ultra-trace analysis. Anal Bioanal Chem, 2005. 382(8): p. 1751-1770.

80. Xu, H., et a I., Electromagnetic contributions to single-molecule sensitivity in surface-enhanced Raman scattering. Physical Review E, 2000. 62(3): p. 4318-4324.

81. Lakowicz, J.R., Radiative Decay Engineering: Biophysical and Biomedical Applications. Analytical Biochemistry, 2001. 298(1): p. 1-24.

82. Anger, P., P. Bharadwaj, and L. Novotny, Enhancement and Quenching of Single-Molecule Fluorescence. Phys Rev Lett, 2006. 96(11): p. 113002.

83. Zhang, W., et al., Nanoscale Roughness on Metal Surfaces Can Increase Tip-Enhanced Raman Scattering by an Order of Magnitude. Nano Lett, 2007. 7(5): p. 1401-1405.

84. Berne, B.J. and R. Pecora, Dynamic Light Scattering: With Applications to Chemistry, Biology, and Physics2000\ Dover Publications.

85. Frisman, E.V., L.V. Shchagina, and V.l. Vorobcev, Biorheol., 1965. 2: p. 189-194.

86. Eigner, J. and P. Doty, The native, denatured and renatured states of deoxyribonucleic acid. Journal of Molecular Biology, 1965.12(3): p. 549-580.

87. Спирин, A.C., Спетрофотометрическое определение суммарного количества нуклеиновых кислот. Биохимия, 1958. 23(5): р. 656-662.

88. Slita, A.V., et al., DNA-polycation complexes: effect of polycation structure on physico-chemical and biological properties. J Biotechnol, 2007.127(4): p. 679-93.

89. Mulfinger, L., et al., Synthesis and Study of Silver Nanoparticles. Journal of Chemical Education, 2007. 84(2): p. 322.

90. Sengupta, В., et al., DNA Templates for Fluorescent Silver Clusters and l-Motif Folding. The Journal of Physical Chemistry C, 2009.113(45): p. 19518-19524.

91. Glover, R.D., J.M. Miller, and J.E. Hutchison, Generation of Metal Nanoparticles from Silver and Copper Objects: Nanoparticle Dynamics on Surfaces and Potential Sources of Nanoparticles in the Environment. ACS Nano, 2011. 5(11): p. 8950-8957.

92. Liu, J. and R.H. Hurt, Ion Release Kinetics and Particle Persistence in Aqueous Nano-Silver Colloids. Environmental Science & Technology, 2010. 44(6): p. 2169-2175.

93. Xiu, Z.-m., et al., Negligible Particle-Specific Antibacterial Activity of Silver Nanoparticles. Nano Lett, 2012.12(8): p. 4271-4275.

94. Guidez, E.B. and C.M. Aikens, Theoretical analysis of the optical excitation spectra of silver and gold nanowires. Nanoscale, 2012. 4(14): p. 4190-4198.

95. Birge, R.R., Kodak Laser Dyesl987: Kodak publication JJ-169.

96. Kubin, R.F. and A.N. Fletcher, Fluorescence quantum yields of some rhodamine dyes. Journal of Luminescence, 1982. 27(4): p. 455-462.

97. Schultz, D. and E.G. Gwinn, Silver atom and strand numbers in fluorescent and dark Ag:DNAs. Chemical Communications, 2012. 48(46): p. 5748-5750.

98. Muntean, C.M., et al., Surface-enhanced Raman spectroscopy of genomic DNA from in vitro grown plant species. Journal of Raman Spectroscopy, 2011. 42(11): p. 19251931.

99. Zhang, J., et al., Surface-Enhanced Fluorescence of Fluorescein-Labeled Oligonucleotides Capped on Silver Nanoparticles. The Journal of Physical Chemistry B, 2005. 109(16): p. 7643-7648.

100. Li, T., et al., Ion-Tuned DNA/Ag Fluorescent Nanoclusters As Versatile Logic Device. ACS Nano, 2011. 5(8): p. 6334-6338.

101. Soto-Verdugo, V., H. Metiu, and E. Gwinn, The properties of small Ag clusters bound to DNA bases. The Journal of Chemical Physics, 2010.132(19): p. 195102-10.

102. Neidig, M.L., et al., Ag K-edge EXAFS analysis of DNA-templated fluorescent silver nanoclusters: insight into the structural origins of emission tuning by DNA sequence variations. J Am Chem Soc, 2011.133(31): p. 11837-9.

103. Lakowicz, J.R., Topics in Fluorescence Spectroscopy: Volume 2: Principles, 1992, Springer, p. 367-428.

104. Cantor, C.R. and P.R. Schimmel, Techniques for the study of biological structure and function, in Their Biophysical chemistry pt 21980, W. H. Freeman: San Francisco, p. 454-465.

105. Valeur, B. and M.N. Berberan-Santos, Molecular Fluorescence: Principles and Applications2012\ Wiley.

106. Sutherland; B.M. and J.C. Sutherland, Mechanisms of Inhibition of Pyrimidine Dimer Formation in Deoxyribonucleic Acid by Acridine Dyes. Biophys J, 1969. 9(3): p. 292302.

107. Weill, G. and M. Calvin, Optical properties of chromophore-macromolecule complexes: Absorption and fluorescence of acridine dyes bound to polyphosphates and DNA. Biopolymers, 1963.1(5): p. 401-417.

108. Rayner, D.M., et al., Singlet energy transfer between nucleic acid bases and dyes in intercalation complexes. The Journal of Physical Chemistry, 1980. 84(3): p. 289-293.

109. Georghiou, S., et al., Singlet-Singlet Energy Transfer Along the Helix of a Double-Stranded Nucleic Acid at Room Temperature. Journal of Biomolecular Structure and Dynamics, 1990. 8(3): p. 657-674.

110. Rist, M., H.-A. Wagenknecht, and T. Fiebig, Exciton and Excimer Formation in DNA at Room Temperature. ChemPhysChem, 2002. 3(8): p. 704-707.

111. Nordlund, T.M., Sequence, Structure and Energy Transfer in DNAt. Photochem Photobiol, 2007. 83(3): p. 625-636.

112. Dumas, A. and N.W. Luedtke, Highly fluorescent guanosine mimics for folding and energy transfer studies. Nucleic Acids Res, 2011. 39(15): p. 6825-6834.

113. Vaya, I., et al., Fluorescence of Natural DNA: From the Femtosecond to the Nanosecond Time Scales. J Am Chem Soc, 2010.132(34): p. 11834-11835.

114. Emanuele, E., et al., Exciton States of Dynamic DNA Double Helices: Alternating dCdG Sequences. The Journal of Physical Chemistry B, 2005.109(33): p. 16109-16118.

115. Kadhane, U., et al., Strong coupling between adenine nucleobases in DNA single strands revealed by circular dichroism using synchrotron radiation. Physical Review E, 2008. 77(2): p. 021901.

116. Voityuk, A.A., Effects of dynamic disorder on exciton delocalization and photoinduced charge separation in DNA. Photochemical & Photobiological Sciences, 2013. 12(8): p. 1303-1309.

117. Guidez, E.B. and C.M. Aikens, Diameter Dependence of the Excitation Spectra of Silver and Gold Nanorods. The Journal of Physical Chemistry C, 2013. 117(23): p. 1232512336.

118. Fadeev, V.V., et al., Saturation spectroscopy as a method for determining the photophysical parameters of complicated organic compounds. Optics Communications, 1999. 166(1-6): p. 25-33.

119. Banishev, A.A., E.P. Vrzheshch, and E.A. Shirshin, Application of laser fluorimetry for determining the influence of a single amino-acid substitution on the individual photophysical parameters of a fluorescent form of a fluorescent protein mRFPl. Quantum Electronics, 2009. 39(3): p. 273.

120. Banishev, A.A., Laser Fluorescence Spectroscopy: Application in Determining the Individual Photophysical Parameters of Proteins, in Macro To Nano Spectroscopy2012.

121. Eggeling, C., A. Volkmer, and C.A.M. Seidel, Molecular Photobleaching Kinetics of Rhodamine 6G by One- and Two-Photon Induced Confocal Fluorescence Microscopy. ChemPhysChem, 2005. 6(5): p. 791-804.

122. Stracke, F., M. Heupel, and E. Thiel, Singlet molecular oxygen photosensitized by Rhodamine dyes: correlation with photophysical properties of the sensitizers. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 1999.126(1-3): p. 51-58.

123. Gregor, I., M. Heupel, and E. Thiel, Precise fluorescence measurement for determination of photophysical properties of dyes. Chemical Physics, 2001. 272(2-3): p. 185-197.

124. Gazeau, M.-C., et al., New experimental method for determining the SI Sn absorption spectrum of highly fluorescent dyes. Canadian Journal of Physics, 1993. 71(1-2): p. 59-65.

125. Eggeling, C., et al., Photobleaching of Fluorescent Dyes under Conditions Used for Single-Molecule Detection: Evidence of Two-Step Photolysis. Analytical Chemistry, 1998. 70(13): p. 2651-2659.

126. Reindl, S. and A. Penzkofer, Higher excited-state triplet-singlet intersystem crossing of some organic dyes. Chemical Physics, 1996. 211(1-3): p. 431-439.

127. Trnkova, L., F. Jelen, and I. Postbieglova, Application of Elimination Voitammetry to the Resolution of Adenine and Cytosine Signals in Oligonucleotides. I. Homo-oligodeoxynucleotides dA9 and dC9. Electroanalysis, 2003. 15(19): p. 1529-1535.

128. Patel, S.A., et al., Water-Soluble Ag Nanoclusters Exhibit Strong Two-Photon-Induced Fluorescence. J Am Chem Soc, 2008.130(35): p. 11602-11603.

129. Schwartz, B., et al., Synthetic DNA-compacting peptides derived from human sequence enhance cationic lipid-mediated gene transfer in vitro and in vivo. Gene Ther, 1999. 6(2): p. 282-92.

130. Joseph, J., N.V. Eldho, and D. Ramaiah, Control of Electron-Transfer and DNA Binding Properties by the Tolyl Spacer Group in Viologen Linked Acridines. The Journal of Physical Chemistry B, 2003.107(18): p. 4444-4450.

131. Takenaka, S., et al., Synthesis and DNA binding properties of bis-9-acridinyl derivatives containing mono-, di-and tetra-viologen units as a connector of bis-intercalators. Journal of Heterocyclic Chemistry, 1997. 34(1): p. 123-127.