Технологические основы создания люминесцентного сенсора для определения тяжелых металлов в белках тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат наук Наумова, Екатерина Викторовна

• Наумова, Екатерина Викторовна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Наумова, Екатерина Викторовна

СОДЕРЖАНИЕ

Использованные сокращения

Введение

1. Оптоэлектронные приборы и сенсоры для решения задач люминесцентной спектроскопии в определении тяжелых металлов в белках

1.1. Сенсоры на основе органических молекул в молекулярной электронике

1.1.1. Методы разработки биосенсоров

1.1.2. Органические пленки в молекулярной электронике

1.2. Основы взаимодействия молекул белка с тяжелыми металлами

1.2.1. Белки, структура белков, конформационные изменения

1.2.2. Взаимодействие молекул поверхностно-активных веществ с белками

1.2.3. Влияние тяжелых металлов на структуру белков и их взаимодействие

1.2.4. Взаимодействие молекул белков с квантовыми точками на основе тяжелых металлов

1.3. Анализ существующих методов и устройств регистрации взаимодействий ионов тяжелых металлов с белками, в том числе люминесцентными методами

2. Исследование технологических основ создания люминесцентных сенсоров на основе молекул белков

2.1. Материалы, используемые для создания люминесцентного сенсора

2.2. Методы разработки люминесцентных сенсоров

3. Математическое моделирование основных фотофизических характеристик люминесцентных сенсоров

3.1. Построение математической модели, характеризующей процессы тушения фосфоресценции люминесцентного сенсора

3.2. Исследование влияния параметров импульсных источников возбуждения на кинетику фосфоресценции сенсора

3.3. Исследование влияния параметров настройки портативного импульсного

фосфориметра иа точность люминесцентного сенсора

4. Экспериментальное исследование основных характеристик люминесцентных сенсоров

4.1. Описание экспериментальных установок

4.2. Исследование процессов тушения флуоресценции и фосфоресценции люминесцентного сенсора на основе молекулы сывороточного альбумина человека ионами тяжелых металлов

4.3. Исследование процессов тушения флуоресценции и длительных послесвечений люминесцентных сенсоров на основе квантовых точек при взаимодействии с ионами тяжелых металлов и сывороточным альбумином человека

Заключение

Список используемой литературы

Приложения

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ACM - атомно-сштовая микроскопия БСА - бычий сывороточный альбумин ДСП - додецилсульфат натрия ЗФ - замедленная флуоресценция КТ - квантовая точка

ОДМАХ - октадекенилдигидроксоэтилметиламмоний хлорид

ПАВ - поверхностно-активные вещества

ПАН - молекула 1-(2-пиридилазо)-2-нафтола

ПАУ - полициклические ароматические углеводороды

ПДК - предельно-допустимые концентрации

САЧ - сывороточный альбумин человека

ТА - тяжелый атом

ТМ - тяжелый металл

ФЭУ - фотоэлектронный умножитель

ЦТАБ - цетилтриметиламмоний бромид

ЯМР - ядерно-магнитный резонанс

GFP - зеленый флуоресцирующий белок

FRET - метод индуктивно-резонансного (ферстеровского) переноса энергии

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технологические основы создания люминесцентного сенсора для определения тяжелых металлов в белках»

Введение

Актуальность темы

Одним из перспективных направлений молекулярной электроники является разработка биосепсоров, принцип действия которых основан на квантовых эффектах. Большая часть биосенсоров основана на использовании ферментов (энзимов) - биологических катализаторов, ускоряющих реакции в живом организме и отличающихся эффективностью действия, специфичностью и регулируемостью. Биосенсоры способны высокоселективно распознавать определенные молекулы и преобразовывать эту информацию в первичный сигнал. Регистрацию такого первичного сигнала производят с использованием электрических, оптических или других преобразователей, что позволяет получить легко обрабатываемый электрический сигнал. Наиболее широкое применение такие молекулярные сенсоры находят в медицине для определения глюкозы, молочной кислоты, холестерина, фруктозы, этанола и др., а также в экологическом мониторинге при обнаружении загрязнителей окружающей среды.

Развитие новых поколений функциональных элементов оптоэлектропики связано в основном с использованием различных наноразмерных и наноструктурированных материалов с заданными свойствами. При формировании таких материалов используются полупроводниковые нанокристаллы - квантовые точки. КТ обладают более значительным квантовым выходом люминесценции и фотохимической стойкостью по сравнению с молекулярными красителями. Большие перспективы связаны с применением биосенсоров для определения тяжелых металлов в белках.

Комплексообразование альбумина с тяжелыми металлами препятствует выполнению им его основных функций, в связи с этим целесообразно своевременное определение ионов тяжелых металлов в белках плазмы крови. Для определения механизмов взаимодействия "белок - тяжелый металл" используют различные методы: атомно-абсорбциоиное определение металлов в крови (Ф.А. Чмиленко), рентгеновского рассеяния (С.A. Blindauer, I. Harvey,

K.E. Bunyan, A.J. Stewart, D. Sleep, D.J. Harrison, S. Berezenko, P.J. Sadler, E. A. 11орай-Кошиц), спин резонансной спектроскопии (A. Banerjee, S. Lahiri) и метод динамического светорассеяния (Г.П. Петрова и др.)

Использование люминесцентного сенсора, являющегося чувствительным элементом портативного фосфориметра, позволяет контролировать наличие ионов тяжелых металлов, присутствующих в биологических образцах, что востребовано в медицинской диагностике и при осуществлении экологического мониторинга.

Таким образом, актуальным является изучение взаимодействия различных люминесцентных зондов с белками и тяжелыми металлами, разработка технологических основ создания люминесцентного сенсора на основе молекулы белка, а также приборного обеспечения в виде портативного фосфориметра, основанного на регистрации фосфоресценции и флуоресценции люминесцентного сенсора для определения тяжелых металлов.

Цель работы - разработка технологических основ создания активного элемента люминесцентного сенсора на основе молекулы белка (создание надмолекулярных комплексов «белок-ТМ-эозин» и «белок-ТМ-пирен», а также «белок-квантовая точка» в растворах и в пленках) для осуществления контроля тяжелых металлов в биологических образцах и исследование его фотофизических свойств, а также проведение исследований конструктивных основ создания прибора - портативного фосфориметра для определения ионов тяжелых металлов в водных растворах.

Основные задачи работы:

• Разработать технологические основы создания люминесцентных сенсоров для микро- и наноэлектроники на основе полярных и неполярных зондов, нековалентно связанных с макромолекулами белка.

• Изучить функциональные и эксплуатационные характеристики сенсоров методами спектрального анализа и кинетической спектроскопии.

• Исследовать процессы тушения флуоресценции сенсоров тяжелыми металлами с помощью модернизированной установки на базе спектрометра ДФС-24.

• Определить константы скорости тушения фосфоресцентиых состояний сенсора методами импульсной фосфориметрии и математического моделирования.

• Исследовать особенности процессов тушения электронно-возбужденных синглетных состояний неполярного зонда - пирена методами флуоресцентной спектроскопии в буфере сывороточного альбумина человека.

• Исследовать взаимодействие полупроводниковых квантовых точек 2пСс18 с молекулами САЧ и БСА.

Исследовать тушение люминесценции квантовых точек ионами тяжелых металлов в САЧ.

• Разработать и создать портативный импульсный фосфориметр для регистрации интенсивности фосфоресценции и определения времени жизни фосфоресцептных состояний сенсора.

Провести технические исследования прибора - портативного фосфориметра.

Методы исследования

В основе работы люминесцентного сенсора лежит разработанный люминесцентно-кинетический способ определения наличия ионов тяжелых металлов в водных растворах (Наумова Е.В. и др. Патент на изобретение РФ №24311132 (2011), бюл. № 28). Изучение характеристик люминесцентных сенсоров осуществлялось методами спектрального анализа и кинетической спектроскопии.

Белковые пленки готовились по известным технологиям: на специально подготовленные кварцевые подложки наносили раствор сывороточного альбумина человека и равномерно распределяли по поверхности подложки, затем полученную пленку высушивали. В качестве аналитического сигнала

использована флуоресценция введенных в пленку наномаркеров: квантовых точек 2пСс18. *

Изучение спектров поглощения и люминесценции сенсоров проводились методами абсорбционной и флуоресцентной спектроскопии.

Эксперименты по регистрации функциональных и эксплуатационных характеристик, а также кинетики люминесценции сенсора на основе молекулы белка проводились на специально разработанном портативном импульсном фосфориметре (Наумова Е.В. и др. Пат. РФ № 24311132 (2011), бюл. № 28). Научная новизна:

• Разработанный уникальный люмииесцентно-кинетический способ (Наумова Е.В. и др. Пат. РФ №24311132 (2011), бюл. № 28) обеспечил определение наличия ионов тяжелых металлов в растворах белка.

Математическая модель процессов тушения люминесценции зондов, связанных с молекулами белка, под действием ионов тяжелых металлов позволила уточнить константы скорости тушения фосфоресценции, что обеспечивает повышение точности определения концентрации ионов тяжелых металлов в белках.

Исследования процессов тушения флуоресценции и фосфоресценции полярных и неполярных люминесцентных зондов, связанных с сывороточным альбумином человека в фосфатном буфере рП 7,4, позволили обнаружить влияние структурных изменений белков, под действием солей тяжелых металлов, на процессы тушения синглегных и триплетных состояний зондов, а также эффект экранировки зарядов белков ионами солей тяжелых металлов. Определены константы Штерна-Фольмера тушения флуоресценции антрацена и пирена и фосфоресценции эозина, а также константы скорости тушения триплетных состояний эозина.

• Впервые полученная зависимость индекса полярности пирена в САЧ от концентрации нитрата таллия позволяет определять структурные изменения в белках под действием ионов тяжелых металлов.

Установлено, что флуоресценция квантовых точек /пСс18 чувствительна к наличию белков в водных растворах. Полученные результаты свидетельствуют об эффективном взаимодействии квантовых точек 7пСс18 с сывороточным альбумином человека и БСА.

Определены константы тушения флуоресценции КТ нитратом меди. Возрастание константы тушения от 0,04-104 М"1 в воде до 0,14-104 М"1 в САЧ можно объяснить концентрирующим действием САЧ.

Практическая значимость и реализация результатов. Полученные результаты исследований фотофизических процессов дезактивации энергии электронного возбуждения сенсора под действием тяжелых металлов и атомов в люминесцентных сенсорах (красителях и КТ) позволяют разработать новые методы создания сенсоров для определения экотоксикаптов.

Созданные сенсоры и приборное обеспечение в виде портативного импульсного фосфориметра, предназначенные для осуществления контроля содержания ТМ в биологических объектах, востребованы в медицинской диагностике и в экологическом мониторинге объектов окружающей среды.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту:

о Технология создания люминесцентных сенсоров на основе надмолекулярных комплексов «белок-ТМ-эозин» и «белок-ТМ-пирен», а также «белок-квантовая точка», позволяющая определять наличие ТМ в водных растворах белка.

о Установлено возрастание интенсивности люминесценции КТ 7,пСс18 с увеличением концентрации САЧ и БСА в растворе, связанное с эффективным взаимодействием белков с поверхностью КТ. Тушение люминесценции КТ ионами меди позволяет создать принципиально новые активные элементы электронных сенсоров для медицинской диагностики и экологического мониторинга.

о Результаты по исследованию процессов тушения флуоресценции и фосфоресценции полярного зонда эозина, а также флуоресценции пеполярпых зондов пирена и антрацена в САЧ и БСА, свидетельствующие о проникновении

ионов тяжелых металлов таллия, свинца, цезия, меди и др., а также тяжелого атома йода в полярные и нсполярные микрообласти белков.

о Методика, основанная на возрастании индекса полярности пирена в САЧ при увеличении концентрации ТМ, связанного с изменением структуры белков под действием ионов тяжелых металлов.

о Установлено изменение чувствительности интенсивности и кинетики затухания фосфоресценции люминесцентного зонда - эозина к наличию ионов тяжелых металлов, используемое при разработке перспективных оптических методов определения наличия ионов тяжелых металлов и атомов в биологических средах.

Достоверность и обоснованность полученных результатов обусловлена использованием в экспериментах стандартной измерительной аппаратуры и подтверждается воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных с использованием современных спектральных методов. 11олученпыс результаты не противоречат существующим воззрениям па физико-химические процессы взаимодействия ТМ с белками и на процессы тушения возбужденных состояний люминесцентных зондов тяжелыми металлами.

1. Онтоэлектроннме приборы и сенсоры для решения задач люминесцентной спектроскопии в определении тяжелых металлов в белках

1.1. Сенсоры на основе органических молекул в молекулярной

электронике

1.1.1. Методы разработки биосенсоров

Под биосенсорами мы понимаем устройства, предназначенные для контроля сложных химических и биологических сред, чувствительные элементы которых основаны на использовании сложных биологических веществ: ферментов, белков, антител и, наконец, живых микроорганизмов. Большая часть биосеисоров основана па использовании ферментов (энзимов) - биологических катализаторов, ускоряющих реакции в живом организме и отличающихся эффективностью действия, специфичностью и регулируемостью. Биосенсоры способны высокоселективно распознавать определенные молекулы и преобразовывать эту информацию в первичный сигнал. Регистрацию такого первичного сигнала производят с использованием электрических, оптических или других преобразователей, что позволяет получить легко обрабатываемый электрический сигнал. В оптических биосенсорах используют как спектральное оборудование, так и оптические волокна.

Наиболее широкое применение биосенсоры находят в медицине для определения глюкозы, мочевины, молочной кислоты, холестерина, фруктозы, этанола, а также в экологическом мониторинге при обнаружении загрязнителей окружающей среды [11]. При контроле наличия загрязнителей окружающей среды используют биосенсоры на основе холинэстераз, предназначенные для детектирования остаточных количеств фосфороргаиических пестицидов в водах и сельскохозяйственной продукции.

По особенностям применения выделяют четыре группы активных элементов биосенсоров:

1) электроды для одноразового использования (в основном в кабинетах функциональной диагностики);

2) электроды для длительного, непрерывного наблюдения биоэлектрических сигналов (в условиях палат реанимации, интенсивной терапии, при исследовании состояния человека в процессе трудовой деятельности);

3) электроды для динамических наблюдений (при наличии интенсивных мышечных помех в условиях физических нагрузок, в спортивной медицине и палатах реабилитации);

4) электроды для экстренного применения в условиях скорой помощи.

По функциональному назначению биомедицинские электроды различают в соответствии с видом регистрируемой электрофизиологической активности (электрокардиографические, электромиографические, электроэнцефалографические, микроэлектроды для внутриклеточного исследования и т. д.).

По склонности к поляризации биоэлектроды подразделяют на поляризующиеся, слабополяризующиеся и неполяризующиеся. Биомедицинские электроды также классифицируют по форме, материалу активного слоя, способу крепления и другим признакам. Наиболее полная классификация биомедицинских измерительных электродов приведена в ГОСТ 24878-81 (СТ СЭВ 2483-80) "Электроды для съёма биоэлектрических потенциалов".

Известны конструкции планарных электродов с использованием трехэлектродной схемы, производимые методом трафаретной печати, используемые для создания на их основе различных аналитических систем, например, биосенсоров. Рабочий и вспомогательный электроды изготавливаются из углеродной пасты, электрод сравнения - из серебряной.

В [14] предложено использование ферментов в качестве высокочувствительных органических реагентов, позволяющих в ряде случаев достичь предела обнаружения токсикантов на уровне (10"9 - Ю~10) моль/л. Были изучены коммерческие препараты ацетил- и бутирилхолинэстеразы из различных источников и различной удельной активности, а также препараты щелочной фосфатазы, иммобилизованные на мембранах из нейлона, нитрата

целлюлозы, чертежной кальки, нанесенные непосредственно на поверхности измерительных сенсоров в пленках альбумина, желатина, тринитрата целлюлозы и без носителя. Иммобилизацию проводили кросс-сшивкой глутаровым альдегидом (в растворе и в парах). Модификацию получаемых ферментсодержащих мембран осуществляли методом послойной иммобилизации. В качестве преобразователей биохимического сигнала были использованы различные потенциометрические и амперометрические детекторы - стеклянный и сурьмяный рН-метрические электроды, эпоксидно-углеродные и металлические электроды. Аналитическим сигналом - откликом биосенсора, служил максимальный сдвиг потенциала или тока окисления, регистрируемый после добавления субстрата.

Известны молекулярные клеточные сенсоры, созданные на основе цветных флуоресцирующих белков [27], являющиеся уникальными инструментами, которые позволяют в живой, постоянно меняющейся клетке отслеживать процессы, развивающиеся на очень быстрой временной шкале. Зеленый флуоресцирующий белок (GFP) используется в качестве прижизненного маркера, позволяющего исследовать многообразные процессы, происходящие вну три живых клеток и организмов. Па основе метода индуктивно-резонансного (ферстеровского) переноса энергии (FRET) разработаны внутриклеточные рИ-сенсоры на основе GFP, сенсоры на основе GFP для определения галогенид-ионов, сенсоры на основе GFP для измерения концентраций ионов металлов.

Также известен биосенсор на основе клеток микроводорослсй для определения тяжелых металлов и гербицидов в водных системах [51J, содержащий клетки фотоавтогрофных микроводорослей, флуоресцентные характеристики фотосинтетической системы которых изменяются при появлении в их окружении химических соединений с цитотоксичным действием: ионов тяжелых металлов и гербицидов. Клетки зеленых и диатомовых микроводорослей иммобилизуют в криогеле поливинилового спирта: наносят клеточную суспензию на поверхность, затем вводят клетки в макропоры полимерного носителя под действием центробежных сил в течение 1-10 мин. По

изменению величины относительной переменной флуоресценции хлорофилла клеток, входящих в состав биосенсора, определяют низкие концентрации тяжелых металлов и гербицидов в водных системах при скоростях протока до 360 мл/ч. Максимальное время использования такого биосенсора составляем 60 суток [21], |46], [31.

Во всех развитых станах также широко распространены методы люминесцентного бактериального теста в качестве первичного быстро го и количественного лабораторного теста на химическую токсичность и безопасность проб воды и водных вытяжек из различных объектов окружающей среды. В России в качестве тест-объекта используются препараты лиофилизированных люминесцентных бактерий или ферментные системы из этих бактерий серии «Эколюм». Биосенсор обладает очень широким спектром действия на разнообразные химические соединения: тяжелые металлы, пестициды, фенолы, углеводороды и т.д. Сущность метода основана на тушении свечения бактерий загрязнителями различной природы. Уменьшение интенсивности свечения пропорционально токсическому эффекту. Критерием токсического действия является изменение величины интенсивности биолюминесценции тест-объекта в исследуемой пробе по сравнению с контрольной пробой, не содержащей токсических веществ. Количественная оценка параметра тест-реакции выражается в виде безразмерной величины -индекса токсичности.

В настоящее время большое внимание уделяется разработкам в нанообла-сти. Биосенсоры на основе молекулы белка представляют в этом плане серьезный научный интерес. Использование люминесцентного биосенсора на основе молекулы белка позволяет контролировать ионы тяжелых металлов в биологических образцах в медицине и при осуществлении экологического мониторинга.

1.1.2. Органические пленки в молекулярной электронике

Использование отдельных молекул и молекулярных материалов как активных элементов электроники является актуальным в различных областях пауки. Перспективы развития электроники связываются с созданием портативных устройств, использующих в основе своей работы квантовые явления. В настоящий момент широко ведутся теоретические и экспериментальные исследования искусственно создаваемых наноразмерных структур: квантовых пленок и квантовых точек.

В начале сороковых годов Николай Риль и Альберт Сцент-Дьердьи предположили, что белки обладают полупроводниковыми зонами проводимости [ 16|. В настоящее время имеется большой экспериментальный материал, указывающий на важную роль конформационной динамики белковой глобулы в организации процессов электронного транспорта. Под конформационной динамикой (или подвижностью), как было установлено ранее, понимаются относительные смещения белковых групп с амплитудами, заметно превышающими амплитуды валентных колебаний атомов [74J.

Принципиальная возможность использования отдельных молекул как активных элементов микроэлектроники была высказана Фейнманом еще в 1957 году. Позднее он показал, что квантомеханические законы не являются препятствием в создании электронных устройств атомарного размера [70]. Однако, с появлением работ Марка Ратнера (Mark Ratner) и Ариеха Авирам (Arieh Aviram) из IBM молекулярная электроника объединила физику, химию, микроэлектронику и компьютерную науку, и осуществила перевод микроэлектроники на новую элементную базу, в качестве которой используются молекулы ДПК, PIIK, белки, полимеры [65].

В качестве маркеров для регистрации связывания антигена на поверхности пленок, полученных по технологии Ленгмюра-Блоджетт, антител используют флуоресцеинизотиоцианат и ранее не исследованные донорно-акцепторные пары маркеров с переносом энергии. Для снижения неспецифической сорбции

белка (антигена) был предложен метод создания неполярной поверхности при нанесении в качестве подложки четного числа слоев стеариновой кислоты в пленке Ленгмюра-Блоджетт. Чувствительность модельных систем к белковому антигену в растворе - до 10~п М [72].

Известны наноаналитические и биосенсорные платформы для проведения иммуноанализа и определения активности ферментов на основе планарных электродов и сенсорных матриц [26], [49].

Исследовались конформационные изменения молекул бычьего сывороточного альбумина (БСА) под действием терагерцового излучения различного диапазона. Для проведения экспериментов использовались пленочные препараты БСА толщиной 1-3 мкм. Авторами было установлено, пленочные препараты БСА являются оптимальными объектами для контроля конформационных изменений белка [28].

Также известны методики получения пленок высушиванием водных растворов бычьего сывороточного альбумина (концентрация 5*10"6 моль/л) в объеме 10 мкл на подложках М§Р2 (диаметр 30 мм, толщина 1 мм). Толщина получаемых пленок белка, измеренная при помощи интерференционного микроскопа МИИ-4 ("ЛОМО", Россия), составляла 0,1-0,5 мкм [50].

Известно, что пленки-фации биологических жидкостей фиксируют структуру пространственного расположения элементов, ранее находившихся в растворенном высокоподвижиом состоянии. Основными структурными элементами фации сыворотки при наблюдении в оптическом микроскопе являются трещины и конкреции (включения) [15].

Образование пленки подчиняется строгим закономерностям: количество солей увеличивается от периферии к центру, а количество органических веществ — от центра к периферии. Это происходит но следующим причинам: испарение жидкости идет равномерно но всей поверхности капли; в силу того, что капля имеет разную толщину слоя в центре и на периферии, количество воды уменьшается неравномерно — на периферии быстрее, чем в центре; гидрофильность солей больше, чем гидрофильность органических соединений, поэтому соли на-

чинают перемещаться в центр капли, вытесняя органические вещества на периферию [8|. В результате продолжающегося испарения связанной воды в белковой основе фации могут возникать трещины [6]. Развиваются достаточно мощные процессы растяжения и сжатия в результате свертывания молекул белка. Разрыв полимерной пленки происходит в наиболее слабых и перенапряженных областях [23].

На основании приведенного обзора литературы можно заключить, ч то применение органических пленок весьма перспективно для создания сенсоров. Нами предпринята попытка введения люминесцентного зонда - КТ в пленки САЧ и БСА.

1.2. Основы взаимодействия молекул белка с тяжелыми металлами 1.2.1. Белки, структура белков, конформационные изменения

Белки (протеины, полипептиды) - высокомолекулярные органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку пептидной связью аминокислот [7]. Белки являются основой биологических систем и играют важнейшую роль в жизнедеятельности всех организмов. При пищеварении белковые молекулы перевариваются до аминокислот, которые, будучи хорошо растворимы в водной среде, проникают в кровь и поступают во все ткани и клетки организма. Здесь наибольшая часть аминокислот расходуется на синтез белков различных органов и тканей, часть - на синтез гормонов, ферментов и других биологически важных веществ, а остальные служат как энергетический материал.

Структура каждого белка уникальна и связана с его биологической функцией, определяемой его первичной структурой. Даже небольшие изменения в последовательности аминокислот в белке могут привести к серьезным нарушениям в его функционировании, возникновению тяжелых заболеваний. Кроме длинных полимерных цепей, построенных из остатков аминокислот (полинептидных цепей), в макромолекулу белка могут входить также остатки или молекулы других органических соединений. На одном кольце каждой пептидной цепи имеется свободная или ацилированная аминогруппа, на другом -свободная или амидированная карбоксильная группа.

Для построения пространственной структуры белка пептидные цепи принимают определенную, свойственную данному белку конфигурацию, которая закрепляется водородными связями, возникающими между группировками отдельных участков молекулярной цепи. По мере образования водородных связей пептидные цепи закручиваются в спирали, стремясь к образованию максимального числа водородных связей и соответственно к энергетически наиболее выгодной конфигурации [7], [39], [48].

Пространственная структура закреплена посредством взаимодействия радикалов Я и аминокислот с образованием дисульфидных мостиков,

водородных связей, ионных пар или других химических либо физических связей. Именно пространственная структура белка определяет химические и биологические свойства белков. В зависимости от пространственной структуры все белки делятся на два больших класса: фибриллярные (они используются природой как структурный материал) и глобулярные (ферменты, антитела, некоторые гормоны и др.).

Пептидные цепи глобулярных белков сильно изогнуты, свернуты и часто имеют форму жестких шариков - глобул. Молекулы глобулярных белков обладают низкой степенью асимметрии, они хорошо растворимы в воде, причем вязкость их растворов невелика. Это, прежде всего, белки крови - гемоглобин, альбумин, глобулин и др.[39]

Определение строения белков является очень сложной задачей, но за последние годы в химии белка достигнуты значительные успехи. Помимо методов получения высокомолекулярных синтетических полипептидов, построенных из большого числа молекул одинаковых а-аминокислот, разработаны методы синтеза смешанных полииептидов с заранее заданным порядком чередования различных а-аминокислот путем постепенного их наращивания.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Наумова, Екатерина Викторовна, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абдуллин, Т. И. Биосенсоры на основе углеродных нанотрубок для характеристики структуры ДНК / Т. И. Абдуллин, О. В. Бондарь, А. А. Ризванов, И. И. Никитина // Прикладная биохимия и микробиология. - 2009. - Т.45. -№ 2. - С. 252-256.

2. Аксенов, С. И. Исследование динамической структуры глобулярных белков импульсными методами ядерного магнитного резонанса / С. И. Аксенов // Молекулярная биология. - 1983. - Т. 17. - С. 475-483

3. Бабкина, С. С. Определение тяжелых металлов в сыворотке крови с помощью амперометрического биосенсора на основе иммобилизованной дезок-сирибоиуклеиновой кислоты / С. С. Бабкина [и др.] // Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии: тезисы докладов 3 Всероссийской конференции молодых ученых / Изд-во Саратов, гос. университета. - Саратов, 2001. - С. 153.

4. Бактерии-биосенсоры обнаружат загрязнение тяжелыми металлами // От сложного к простому. - 2007. № 24 [Электронный ресурс]. - Режим доступа : Ьйр://у^™.374.ги/1пёех.рЬр?х=2007-09-12-13

5. Барашков, Г. К. Медицинская бионеорганика : основы, аналитика, клиника / Г. К. Барашков - М. : Бином, 2011. - 512 с.

6. Бартенев, Г. М.Физика полимеров / Г. М. Бартенев, С. Я. Френкель. - Л. : Химия; 1990.-450 с.

7. Белки. В 4 ч. Т. 3. Ч. 1 : Биохимия белковых веществ : [пер. с англ.] / Под. ред. Г. Пейрата, К. Бейли. - М. : Изд-во ИЛ, 1958. - 844 с.

8. Белова, Л. М. Исследование конформационных изменений молекулы альбумина в различных условиях методом клиновидной дегидратации/ Л.М. Белова, Ю.П. Потехина //Нижегородский медицинский журнал. - 2003. -№ 3-4. - С. 86-90.

9. Бойко, А. В. Особенности молекулярной подвижности и межмолекулярного взаимодействия белков сыворотки крови в норме и при патологии : дис.

... канд. физ.-мат наук : 03.00.02 / Бойко Анна Витальевна. - М., 2005. -116с.

10.Бойко, А. В. Структурные фазовые переходы в растворах белков, содержащих ионы легких и тяжелых металлов / A.B. Бойко [и др.] // ПРЕПРИНТ, Физ. Факультет МГУ. - 2005. - №2. - 45с.

11.Болдов, И. А. Оптические химические сенсоры и датчик на бутиламии / И. А. Болдов и др. // Фотоника. - 2010. - № 2. - С. 56-60.

12.Большая советская энциклопедия: В 30 т. - М. : Советская энциклопедия, 1969-1978. .

13.Будников, Г. К. Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных систем / Г. К. Будников // Соросовский образовательный журнал. - 1998. -№ 5.-С. 23-29.

14.Будников, Г. К. Экспресс-тестовые методы определения ингибиторов гидролитических ферментов с помощью электрохимических биосенсоров / Г. К. Будников, Г. А. Евтюгии // Российский химический журнал (Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева). - 2001. - Т. 45. -№4. _с. 86-94.

15.Бузоверя, М. Э. Микроструктурный анализ биологических жидкостей / М. Э. Бузоверя [и др.] // Журнал технической физики. - 2012. - Т. 82. -Вып. 7.-С. 123-128.

16.Владимиров, Ю. А. О возможности миграции энергии в молекуле белка / Ю. А. Владимиров, С. В. Конев // Биофизика. - 1957. - Т. 2. - № 1. - С. 3-19 .

17.Владимиров, Ю. А. Физико-химические основы фотобиологических процессов / Ю. А. Владимиров, А. Я. Потапенко - М. : Высш.шк., 1989. - 199 с.

18.Власова, И. М. Применение методов лазерной спектроскопии динамического светорассеяния при исследовании денатурации сывороточного альбумина плазмы крови человека / И. М. Власова, В. Е. Микрин,

Л. М. Салецкий // Третий между нар. Оптический конгресс «Оптика -21 век» : сб. трудов / СпбГУ ИТМО. - СПб. , 2004. - С. 291-292.

19.Власова, И. М.Флуоресценция молекулярного зонда эозина в растворах сывороточного альбумина человека с органическим и неорганическим ли-гаидами / И. М. Власова, А. М. Салецкий // Химическая физика. - 2008. Т. 27.-№4.-с. 60-64.

20.Волкова, Е. К. Люминесценция и фосфоресценция наночастиц сульфида кадмия / Е. К. Волкова, В. И. Кочубей // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2012. - Т. 14. - № 4. - С. 197-200.

21.Голубков, С. П Сенсоры в контрольно-измерительной технике / С. Г1 Голубков, В. Г1 Маслов - Киев.: Тэхника, 1991. 173 с. .

22.Гольданский, В. И. Роль конформационпых подсостояний в реакционной способности белковых молекул / В. И. Гольданский, Ю. Ф. Крупяиский, Е. И. Фролов // Молекулярная биология. - 1983. - Т. 17. - № 3. - С. 532542.

23.Гуль, В. Е. Структура и прочность полимеров / В. Е. Гуль. - М. : Химия, 1987.-328 с.

24.Данилевич, В. В. Кинетический фосфориметр / В. В. Данилевич [и др.| // Приборы и техника эксперимента. - 2003. - №1. - С. 163- 164.

25.Добрецов, Г. Е. Люминесцентные зонды в исследовании клеток, мембран и липопротеинов / Г. Е. Добрецов. - М. : Наука, 1989. - 277 с.

26.Еременко, А. В. Активность тирозингидроксилазы в двумерных молекулярных пленках / А. В. Еременко [и др.] // Бюлл.эксп.биол. и мед. - 1991. -№ 9. - С. 246-248.

27.Зубова, II. II. Молекулярные клеточные сенсоры, созданные на основе цветных флуоресцирующих белков / Н. Н. Зубова, А. П. Савицкий // Успехи биологической химии. - 2005. - Т. 45. - С. 391-454

28.Капралова, А. В.Влияние терагерцового излучения различного диапазона на конформацию молекул бычьего сывороточного альбумина /

Л. В. Капралова, Л. С. Погодин // Вестник ИГУ. Серия: Физика. - 2010. -Т. 5.-Вып. 4.-С. 182-185.

29.Карнаухов, В. II. Люминесцентный анализ клеток / В. П. Карнаухов - Пущине: Электронное издательство "Аналитическая микроскопия", 2004. -131 с.

30. Киселев, М. Л. Размер молекулы сывороточного альбумина человека в растворе / М. А. Киселев [и др.] // Биофизика. - 2001. - № 46. - С. 423-427.

31.Кнунянц, И. Л. // Химическая энциклопедия. - М. : Большая Российская Энциклопедия, 1992.- 639 с.

32. Козлов, II. П. Автоматизация установки для измерения спектров комбинационного рассеяния/ П.П.Козлов, О. М. Орешина // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. - 2008. - Т. 61. - № 2. - С. 288-294.

33.Коробов, В. Б. Концентрация молекул в триплетпом состоянии при возбуждении органических соединений импульсами различной формы /

B. Б. Коробов, А. К. Чибисов // Теоретическая и экспериментальная химия. - 1975.-Т. 11. -№. 4. - С. 515-520.

34.Кудряшова, Б. В. Белки в надмолекулярных ансамблях: исследование структуры методом разрешено-временной флуоресцентной анизотропии / Б. В. Кудряшова, А. К. Гладилин, А. В. Левашов // Успехи биологической химии. - 2002. - Т. 42. - С. 257-294.

35.Кузнецов, И. М. Структурная динамика, стабильность и фолдинг белков / И. М. Кузнецов, В. Форже, К. К. Туроверов // Цитология. - 2005. - Т. 47. -№11.-С. 943-951.

36.Кузьмичева, Л. В. Исследование функции альбумина флуоресцентным методом при действии тяжелыми металлами / Л. В. Кузьмичева, Б. Г. Лопатникова // Успехи современного естествознания. -2009. -№11.-

C. 74.

37.Кукушкина, А. П. Взаимодействие глобулярного белка с поверхностно-активными веществами по данным флуоресценции / А. II. Кукушкина,

С. Р. Деркач, Б. М. Ужинов // Паука и образование-2006 : материалы меж-дунар. науч.-техн. конф. / МГТУ. - Мурманск, 2006. - С. 435-437.

38.Леденцов, П. II. Гетеростуктуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры /II. П. Леденцов [и др.] // Физика и техника полупроводников. - 1998.-Т. 32,-№4.-С. 385-410.

39.Ленинджср, А. Биохимия. Молекулярные основы структуры и функций клетки : [пер. с англ.] / А. Ленипджер. - М. : Мир, 1974. - 960 с.

40.Литвин, А. П. Исследование кинетики люминесценции квантовых точек сульфида свинца / А. П. Литвин [и др.] // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. — 2012. - Т. 81. - № 5. — С. 32-38. 4

41 .Лихтенштейн, Г. И. Изучение флуктуационной внутримолекулярной подвижности белков методом физических меток / Г. И. Лихтенштейн, А. И. Котельников // Молекулярная биология. - 1983. - Т. 17. - С. 505517.

42.Лыжина, Ю. В. Определение содержания тяжелых металлов в моче для биомониторинга методом атомно-эмиссиоипого спектрального анализа / Ю. В. Лыжина, II. П. Макаренко, II. П. Петрова // XVI Уральская конференции по спектроскопии (тезисы докладов) / Повоуральск, 2003. - С. 2223.

43.Мажуль, В. М. О возможности белка существовать во множестве частично свернутых состояний / В. М. Мажуль, С. Ж. Кананович // Биофизика. -2004.-Т. 49.-Вып. З.-С. 413-423.

44.Назаров, Г. II. Методы спектрального анализа в судебной медицине : (Практ. руководство) / Г.Н.Назаров, Т.Ф.Макаренко - М. : МНПП "ЭСИ", 1994.-359 с.

45.Паумова, Е. В. Биосенсор на основе квантовых точек в определении солей тяжелых металлов / Е. В. Наумова [и др.] // Материалы II Международной заочной научной конференции для молодых ученых, студентов и школьников «Напоматериалы и нанотехнологии: проблемы и

перспективы»: электронное научн. издание. - ФГУП ПТЦ «Информрегистр», Депозитарий электронных изданий, 2013. - С. 404-^109.

46.Никитина, И. И. Электрохимические ДНК-сенсоры на основе углеродных нанотрубок (обзор) / И. И. Никитина, О. В. Бондарь, Р. Р. Хазиахметова, Ф. К. Алимова, Т. И. Абдуллип // Ученые записки КГУ. - 2007. - Т. 149. -Кн. 3.-С. 21-37.

47.Оборудование фирмы Биоген-Аналитика [Электронный ресурс|. - Режим доступа : http://www.bga.su/equipment./

48.Основы биохимии. В Зт. Т. 1. : [пер. с англ.] / Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э. - М. : Изд-во Мир, 1981. - 535 с.

49.Г1авельев, А. Б. Исследование методом сканирующей тунельной микроскопии лепгмюровских пленок антител и ферментов, полученных на основе амфифильных полиэлектролитов / А. Б. Павельев, И. Н. Курочкип, С. Ф. Чернов // Биологич. мембраны. - 1998. - Т. 15. - № 3. - С. 342-348.

50.Пантявии, А. А. Модификация физико-химических свойств молекул сывороточного альбумина, индуцированная вакуумным ультрафиолетовым излучением / А. А. Пантявии, В. Г. Артюхов, Г. А. Вашанов // Вестник ВГУ. Серия химия, биология. - 2000. - № 2. - С. 122-125.

51.Пат. 2426779 РФ, МПК7 C12N1/12, C12N11/02, C12Q1/06. Биосенсор на основе клеток микроводорослей для определения тяжелых металлов и гербицидов в водных системах / Е. П. Ефременко Елена Николаевна, A.B. Холстов, Е.Н.Воронова, И.В. Конюхов, С.И. Погосян, А.Б. Рубин; опубл. 20.08.2011, Бюл. № 23. - 15 е.: ил

52.Пат. № 2431132 РФ, МПК7 G01N21/64. Люминесцентно-кинетический способ определения наличия тяжелых металлов в водных растворах и устройство для его реализации / Г. В. Мельников, Е. В. Наумова, А. Г. Мельников, О. А. Дячук, Л.В.Купцова; опубл. 10.10.2011, Бюл. № 28.-8 е.: ил.

53.Пат. 2262094 Российская Федерация, МПК7 G01 N21/64. Устройство для регистрации замедленной флуоресценции / А. П. Иванова, Л. В. Межуева ;

заявитель и патентообладатель А. П. Иванова, Л. 13. Межуева. -№ 2004102753/28; заявл. 30.01.2004; опубл. 10.10.2005, Бюл. № 28. -5 с. : ил.

54.Пат. 118755 Российская Федерация МПК7 О 01 N21/64. Устройство для регистрации фосфоресценции люминесцентных зон/ю^ в биологических образцах / Е. В. Наумова [и др.] ; заявитель и патентообладатель СГТУ имени Гагарина Ю. А. - № 2012118417/28; заявл. 03.05.2012; опубл. 27.07.2012, Бюл. № 21. - 5 с. : ил.

55.11етрова, Г.П. Роль тяжелых металлов в образовании белковых кластеров в водных растворах / Г. П. Петрова, ТО. М. Петрусевич, А. П. Евсесвичева // Вестник МГУ, Сер. Физ. Астр. - 1998. - №4. - С. 71-76.

56.Петрова, Г. Г1 Роль тяжелых металлов в образовании белковых кластеров в водных растворах/ Г. П. Петрова, Ю. М. Петрусевич, А. II. Евсеевичева // Вестник МГУ. Серия 3. Физика. Астрономия. - 1998. - № 4. С. 71-75.

57.Петрова, Г. Г1. Образование дипольиых комплексов в растворах белков с малой концентрацией ионов тяжелых металлов: диагностика методом лазерного светорассеяния / Г. П. Петрова, Ю. М. Петрусевич, Д. И. Тен // Квантовая электроника. - 2002. - №10. - С. 110-123.

58.Петрова, Г. П. Физические методы мониторинга токсических тяжелых металлов / Г. П. Петрова, Ю. М. Петрусевич, А. Н. Евсеевичева // Физические проблемы экологии : тезисы докладов второй Всерос. науч. конф. / МГУ. -М., 1999. - С.172-181.

59.Петрова, Г. П.Образование дипольных кластеров в растворах альбумина, содержащих ионы кадмия и комгглексоны хелата европия / Г. П. I Гетрова, К). М. Петрусевич, Б. Д. Рыжиков, В. В. Акимов, II. В. Сокол // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. - 2003. - №5. -С. 32-36.

60.Программа моделирования процессов тушения люминесценции биосенсоров / Е. В. Наумова [и др.] ; Свидетельство Роспатента о государственной

регистрации программы для ЭВМ № 2013615068 (зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 27.05. 2013).

61.Прокопенко, В. В.Чувствительность молекулярных, надмолекулярных и клеточных биообъектов к катионам тяжелых металлов / В. В. Прокопенко [и др.] // Современные проблемы токсикологии. - 1999. -№ 3. - С18-21.

62.Ремпель, А. А. Квантовые точки для техники и медицины / А. А. Ремпель // Вестник уральского отделения РАИ. - 2010. - № 2 (32). - С. 45-51.

63.Салецкий, А. М. Комилексообразование пирена и антрацена с плазмой крови человека / А. М. Салецкий., А. Г. Мельников, А. Б. Правдии, В. И. Кочубей // Журнал Прикладной Спектроскопии. - 2008. - Т. 75. -№ 3. - С. 379-382.

64.Салецкий, А. М. Структурные изменения в сывороточном альбумине человека по данным кинетики фосфоресценции люминесцентного зонда-эозина / А. М. Салецкий, А. Г. Мельников, А. Б. Правдин, В. И. Кочубей, Г. В. Мельников // Журнал Прикладной Спектроскопии. - 2005. - Т.'72. -№ 5.-С. 660-663

65.Солдатов, К. С. Молекулярные наноэлектропные структуры / Е. С. Солдатов // Радиоэлектроника, наносистемы, информационные технологии. - 2009. - Т. 1. - № 1-2. - С. 148-156.

66.Справочник химика / Под. ред.: Никольского Б. П. и др. -3-е изд., испр. -Л. : Химия, 1971.-Т. 2.-1168 с.

67.Сущикский, М. М. Спектры комбинационного рассеяния молекул и кристаллов / М. М. Сущикский. - М. : Наука, 1969. - 576 с .

68/Герепин, А. Н. Межмолекулярный перенос энергии в явлении сенсибилированной люминесценции органических систем / A. П. Теренин, В. Л. Ермолаев // Успехи физических наук. - 1956. - Т. 58. - № 1. - С. 3768.

69.Топорова, Ю.А. Условия диссоциации комплекса полупроводниковая квантовая точка/органическая молекула в тонких полимерных пленках /

Ю.А.Топорова [и др.] // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. -2009.-Т. 63.-В. 5.-С. 36.

70.Фейнман, Р. Квантовая механика и интегралы по траекториям / Р. Фейнман, А. Хибс. - М. : Мир, 1968. - 382 с.

71.Финкелылтейн, А. В. Предсказание скоростей и ядер сворачивания глобулярных белков на основе теории их самоорганизации / А. В. Фипкелыптейн, Д. II. Иванков, О. В. Галзитская // Успехи биологической химии. - 2005. - Т. 45. - С. 3-36.

72.Чудинова, Г. К. Иммуносенсорные системы с флуоресцентной регистрацией на основе ленгмюровских пленок / Г. К. Чудинова [и др.] // Квант, электроника. - 2003. - 33 (9). - С. 765-770.

73.Чудинова, Е. А. Флуоресценция остатков триптофана в люциферазах светляков и их комплексах с субстратами / Е. А. Чудинова, Е. И. Деменьтьева, JT. Ю. Бровко, А. П. Савицкий, Н. П. Угарова // Биохимия. - 1999. - № 64. -С.1301-1308.

74.Шайтан, К. В. Каким образом электрон движется по белку / К. В. Шайтан // Соросовский образовательный журнал. - 1999. - № 3. - С. 55-61.

75.Шайтан, К. В. Конформационая динамика и новые подходы к физическим механизмам элементарных актов переноса массы, трансформации энергии и передачи информации в биомакромолекулярных структурах / К. В. Шайтан // Молекулярная биология. - 1994. - Т. 28. - Вып. 3- С. 670678.

76.Энциклопедический словарь медицинских терминов / Под ред. Б. В. Петровского. -М. : Советская энциклопедия. - 2001. - 1591 с.

77. Abas, М. R. В. On-line preconcentration and determination of trace metals using a flow injection system coupled to ion chromatography / M. R. B. Abas, I. A. Takruni, Z. Abdullah, N. M. Tahir // Talanta. - 2002. - Vol. 58. - No 5. -pp. 883-890.

78.Agarwal, S. Quantification of ziram and zineb residues in fog-water samples / S. Agarwal, S. G. Aggarwal, P. Singh // Talanta. - 2005. - Vol. 65. - No 1. - pp. 104-110.

79.Akl, M. A. A. Organically modified silica gel and flame atomic absorption spectrometry: employment for separation and preconcentration of nine trace heavy metals for their determination in natural aqueous systems / M. A. A. Akl, I. M. M. Kenawy, R. R. Lasheen // J. Microchemical. - 2004. - Vol. 78. - No. 1. -pp. 143-156.

80. Anderegg, J. W. Investigation of the size, shape and hydration of serum albumin by small-anglr x-ray scattering / J. W. Anderegg // J Am Chem Soc. - 1955. -Vol. 77.-p. 2927.

81.Arain M. A., M. Y. Khuhawar, M. I. Bhanger. Gas and liquid chromatography of metal chelates of pentamethylene dithiocarbamate / M. A. Arain, M. Y. Khuhawar, M. I. Bhanger // J. of Chromatography A. - 2002. - Vol. 973. -No I. 1-2.-pp. 235-241.

82.Baiz, Carlos R. Coherent two-dimensional infrared spectroscopy: Quantitative analysis of protein secondary structure in solution / Carlos R. Baiz, Chunte Sam Peng, Mike E. Reppert, Kevin C. Jones, Andrei Tokmakoff// Analyst. - 2012. - No 137.-pp. 1793-1799.

83.Bakar, N. A. The detection of pesticides in water using zncdse quantum dot films / N. A. Bakar [et al.] // Advances in natural sciences: nanoscience and nanotechnology. - 2011. - No 2. - pp. 25011-25015.

84.Banerjee, A. Albumin metal interaction: a multielemental radiotraced study / A. Banerjee, S. Lahiri // Journal of Radioabalytical and Nuclear Chemistry. -2009. - Vol. 279. - No. 3. - pp. 733-741.

85.Barron, L. Low pressure ion chromatography with a low cost paired emitter-detector diode based detector for the determination of alkaline earth metals in water samples / L. Barron, P. N. Nesterenko, D. Diamond, M. O'Toole, K. T. Lau, B. Paull // J. Analytica Chimica Acta. - 2006. - Vol. 577. - No 1. -pp. 32-37.

86.Bashir, W. Ionic strength, pll and temperature effects upon selectivity for transition and heavy metal ions when using chelation ion chromatography with an iminodiacetic acid bonded silica gel column and simple inorganic eluents / W. Bashir, B. Paull // J. of Chromatography A. - 2002. - Vol. 942. - No 1-2. -pp. 73-82.

87.Bera, D. Quantum Dots and Their Multimodal Applications: A Review / Debasis Bera Let al.] // Materials. - 2010. - No 3. - pp. 2260-2345.

88.Bhattacharya, A.A. Crystallographic analysis revels common modes of binding of medium and long-chain fatty acids to of human serum albumin/ A. A. Bhattacharya, T. Gruñe, S. Curry // J Mol Biol. - 2000. - Vol. 303. - pp. 721-732.

89.Carter, D. C. Structure of human serum albumin / D. C. Carter, X. M. He // Science. - 1990. - Vol. 249. - pp. 302-303.

90.Carter, D. C. Structure of serum albumin/ D. C. Carter, J. X. Ho // Adv Protein Chem. - 1994. - Vol. 45. - pp. 153-203.

91.Carter, D.C. Three-dimensional structure of human serum albumin / D. C. Carter [et al.] // Science. - 1989. - Vol. 244. - pp. 1195-1198.

92.Cherian, S. Detection of heavy metal ions using protein-functionalized micro-cantilever sensors / Suman Cherian, Rakesh K. Gupta, Beth C. Mullin, Thomas Thundat // Biosensors and Bioelectronics. - 2003. - № 19. - pp. 411-416. .

93.Chernavskii, D. S. Electron tunneling process and the segment mobility of mac -romolecules / D. S. Chernavskii [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1980. -Vol. 77.-p. 7218-7221.

94.Coco, F. L. Determination of cadmium(II) and zinc(II) in olive oils by derivative potentiometric stripping analysis / F. L. Coco, L. Ceccon, L. Ciraolo, V. Novelli //J. Food Control.-2003.-Vol. 14.-No l.-pp. 55-59.

95.Curry, S. Crystal structure of human serum albumin complexed with fatty acid reveals an asymmetric distribution of binding sites / S. Curry [et al.) // Nat. Struct. Biol. - 1998.-Vol. 5.-pp. 827-835.

96.Edsall, J. T. Light Scattering in solution of serum albumin: effects of charge and ionic strength / Edsall, J. T. [et al.] // J. of American Chem. Soc. - 1950. -Vol. 72.-p. 4641.

97.Fuente, Jesus M. Quantum Dots Protected with Tiopronin: A New Fluorescence System for Cell-Biology Studies / Jesus M. de la Fuente [et al.] // ChemBio-Chem.-2005.-Vol. 6.-pp. 989-991.

98.Gary, L. Diamon Understanding renal toxicity of heavy metals / Gary L. Diamond, Rudolfs K. Zalups // Toxicolopgatihcology. - 1998. - Vol. 26. -No. l.-pp. 92-103.

99.Glushko, V. Pyrene fluorescence fine structure as a polarity probe of hydrophobic regions: behavior in model solvents / V. Glushko, M. S. R. Thaler, C. D. Karp // Arch. Biochem. Biophys. - 1981. - Vol. 210. - № 1. - pp. 33-42.

100. González, P. Determination of nickel by anodic adsorptive stripping volt-ammetry with a cation exchanger-modified carbon paste electrode / P. González, V. A. Cortínez, C. A. Fontán // Talanta. - 2002. - Vol. 58. - No 4. - pp. 679690.

101. Goswami, A. 1,8-Dihydroxyanthraquinone anchored on silica gel: synthesis and application as solid phase extractan! for lead(II), zinc(II) and cad-mium(II) prior to their determination by flame atomic absorption spectrometry / A. Goswami, A. K. Singh // Talanta. - 2002. - Vol. 58. - No 4. - pp. 669-678.

102. Ile, X. M. Atomic Structure and chemistry of human serum albumin / X. M. He, D. C. Carter // Nature. - 1992. - Vol. 358. - pp. 209-215.

103. Hu, W. Determination of total acidity and of divalent cations by ion chromatography with n-hexadecylphosphocholine as the stationary phase / W. Hu, K. Ilasebe, K. Tanaka, J. S. Fritz // J. of Chromatography A. - 2002. - Vol. 956. -No 1-2.-pp. 139-145.

104. IIu, W. On-line preconcentration and separation of Co, Ni and Cd via capillary microextraction on ordered mesoporous alumina coating and determination by inductively plasma mass spectrometry (ICP-MS) / W.LIu, B. IIu, Z. Jiang // J. Analytica Chimica Acta. - 2006. - Vol. 572. - No 1. - pp. 55-62

105. Jamieson, T. Biological applications of quantum dots / Timothy Jamieson let al.] // Biomaterials. - 2007. - No 28. - pp. 4717-4732.

106. Jorge, P. Optical Fiber Sensing Using Quantum Dots // Pedro Jorge [et al. ] // Sensors. - 2007. - No 7. - pp. 3489-3534.

107. Kasha, M. Collisional perturbation of spin-orbital coupling and the mechanism of fluorewscence quenching. A visual demonstration of the perturbation / M. Kasha // J.Chem.Phys. - 1952. - Vol. 20. - No 1. - pp. 71-74.

108. Kattke, M. D. FRET-Based Quantum Dot Immunoassay for Rapid and Sensitive Detection of Aspergillus amstelodami / Michele D. Kattke [et al.] // Sensors. -2011.-No 11(6).-pp. 6396-6410.

109. Kefala, G. A study of bismuth-film electrodes for the detection of trace metals by anodic stripping voltammetry and their application to the determination of Pb and Zn in tapwater and human hair / G. Kefala, A. Economou, A. Voulgaropoulos, M. Sofoniou // Talanta. - 2003. - Vol. 61. - No. 5. -pp. 603-610.

110. Kilian, K. Spectrophotometric study of Cd(II), Pb(II), I-Ig(II) and Zn(II) complexes with 5,10,15,20-tetrakis(4-carboxylphenyl)porphyrin / K. Kilian, K. Pyrzyska // Talanta. - 2003. - Vol. 60. - No 4. - pp. 669-678.

111. Liu, Y. Nanometer titanium dioxide immobilized on silica gel as sorbent for preconcentration of metal ions prior to their determination by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry / Y. Liu, P. Liang, L. Guo. // Talanta. - 2005. - Vol. 68.-No l.-pp. 25-30.

112. Luika, A. I. Study of human serum albumin structure by dynamic light scattering: two types of reactions under different pLI and interaction with physiologically active compounds/ A. I. Luika [h ^p.J // Molecular and Bimolecular Spectroscopy.- 1988.-Vol. 54.-No 10.-pp. 1503-1507.

113. Matsumiya, LI. Sulfonylcalix[4]arenetetrasulfonate as pre-column chelating reagent for selective determination of aluminum(III), iron(III), and tita-nium(IV) by ion-pair reversed-phase high-performance liquid chromatography

with spectrophotometric detection / II. Matsumiya, N. Iki, S. Miyano 11 Talanta.

- 2004. - Vol. 62. - No I. 2. - pp. 337-342.

114. Mazhul, V. Phosphorescence at room temperature of lipid peroxidation products in composition of human erythrocyte membranes / V. Mazhul, D. Shcharbin // Current Topics in Biophys. - 1998. - Vol. 22. - pp. 138-142.

115. McGlynn, S. P. External heavy-atom spin-orbital coupling effect in-teraystem crossing / S. P. McGlynn, J. Daigre, F. J. Smith // J.Chem.Phys. -1963.-Vol. 39. -№3.-pp. 675-679.

116. Medintz, Igor L. Quantum dot bioconjugates for imaging, labelling and sensing / Igor L. Medintz [et al.] // Nature materials. - 2005. - Vol 4. - pp. 446.

117. Mortari, A. Protein-based capacitive biosensors: a new tool for structure-activity relationship studies / A. Mortari [et al.] // Electroanalysis. - 2008. -Vol. 20. - No 24. - pp. 2677-2684.

118. Muñoz, E. A continuous flow system design for simultaneous determination of heavy metals in river water samples / E. Muñoz, S. Palmero, M. A. García-García // Talanta. - 2002. - Vol. 57. - No 5. - pp. 985-992.

119. Muñoz, J. Speciation analysis of mercury and tin compounds in water and sediments by gas chromatography-mass spectrometry following preconcentra-tion on C60 fullerene / J. Muñoz, M. Gallego, M. Valcárcel // J. Analytica Chimica Acta.-2005.-Vol. 548.-No I. 1-2.-pp. 66-67.

120. Nakagawa, Mitsuo. Some heavy metals affecting the lecithin-cholesterol acyltransferase reaction in human plasma / Mitsuo Nakagawa, Ma-sako Takamura, Shoji Kojima // The Journal of Biochemistry. - 1977. - Vol. 81.

- No 4. - pp. 1011-1016.

121. Nascentes, C. C. Cloud point formation based on mixed micelles in the presence of electrolytes for cobalt extraction and preconcentration / C. C. Nascentes, M. A. Z. Arruda // Talanta. - 2003. - Vol. 61. - N 23. -pp. 759-768.

122. Othman, A. M. A novel barium polymeric membrane sensor for selective determination of barium and sulphate ions based on the complex ion associate

barium (II)-Rose Bengal as neutral ionophore / A. M. Othman, M. S. El-Shahawi, M. Abdel-Azeem // J. Analytica Chimica Acta. - 2006. - Vol. 555. -No. 2.-pp. 322-328.

123. Otsuka, Fuminori. Analysis of human proteins that have an affinity to heavy metals by metal-chelating column chromatography / Fuminori Otsuka, Miho Komatsu-Okugaito, Shinji Koizumi, Motoyasu Ohsawa // Industrial I Iealth. - 2006. - No 44. - pp. 674-678.

124. Petrova G.P., Petrusevich Yu.M., Evseevigheva A.N. the role of heavy metals in the formation of protein clusters in aqueous solution // Moscow university phys. Allerton Press. Bulletin. - 1999. - Vol. 53. - No 4. - pp. 91-97.

125. Petrova, G. P. Molecular clusters in water protein solution in the presence of heavy metal ions / G. P. Petrova, Yu. M. Petrusevich, A. N. Evseevigheva // General physiology and biophysics. - 1998. - Vol. 17(2). - pp. 97-104.

126. Petrusevich, Yu. M. Instability of proteins in the solution at the presence of toxic heavy metal / Yu. M. Petrusevich, G. P. Petrova, A. N. livseevigheva // Ecology of cities. Int. conf. Proceedings, Rhodes, Greece. - 1998. - pp. 304313.

127. Poboy, E. Flow-injection sample preconcentration for ion-pair chromatography of trace metals in waters / E. Poboy, R. Ilalko, M. Krasowski, T. Wierzbicki, M. Trojanowicz // J. Water Research. - 2003. - Vol. 37. - No I. 9.-pp. 2019-2026.

128. Poderys, V. Interaction of Water-Soluble CdTe Quantum Dots with Bovine Serum Albumin / Vilius Poderys, Marija Matulionyte, Algirdas Selskis, Ricardas Rotomskis // Nanoscale Research Letters. - 2011. - Vol. 6. - pp. 51-57.

129. Quiming, N. S. Interaction of bovine serum albumin and metallothionein / Noel Samson Quiming, Rex Bugante Vargel, Marilou Gadalac Nicolas, James Amador Villanueva // Journal of Flealth Science. - 2006. Vol. 51.- No № l.-pp. 8-15.

130. Ritland, Y. N. An X-ray investigation of the shapes and hydrations of several protein molecules in solution / Y. N. Ritland, P. Kaesberg, W. W. Beeman // J. ChemPhys.- 1950.-Vol. 18.-pp. 1237-1242.

131. Saha, A. Structural changes of human serum albumin in response to a low concentration of heavy ions / A. Saha, V. V. Yakovlev // Journal of Biophoton-ics.-2010.-No 3. - pp. 670-677.

132. Shaw, Ajay K. Spectroscopic studies on the effect of temperature on pll-induced folded states of human serum albumin / Ajay Kumar Shaw, Samir Kumar Pal // Journal of Photochemistry and Photobiology, Biology 90. - 2008. - pp. 69-77.

133. Sjoberg, B. Interparticle interactions and structure in nonideal solutions of human serum albumin studied by small-angle neutron scattering and Monte Carlo simulation / B. Sjoberg, K. Mortensen // Biophys Chem. - 1994. -Vol. 52.-pp. 131-138.

134. Soliman, E. M. Alumina modified by dimethyl sulfoxide as a new selective solid phase extractor for separation and preconcentration of inorganic mercury (II) / E. M. Soliman, M. B. Saleh, S. A. Ahmed // Talanta. - 2006. - Vol. 69.-No l.-pp. 55-60.

135. Soliman, E. M. New solid phase extractors for selective separation and preconcentration of mercury (II) based on silica gel immobilized aliphatic amines 2-thiophenecarboxaldehyde Schiff s bases / E. M. Soliman, M. B. Saleh, S. A. Ahmed // J. Analytica Chimica Acta. - 2004. - V. 523. - No 1. - pp. 133140

136. Soylak, M. Diaion SP-850 resin as a new solid phase extractor for precon-centration-separation of trace metal ions in environmental samples / M. Soylak, M. Tuzen // J. of Hazardous Materials. - 2006. - Vol. 137. - No 3. - pp. 14961501.

137. Sugio, S. Crystal structure of human serum albumin at 2.5 A resolution / S. Sugio, A. Kashima, S. Mochizuki, M. Noda, K. Kobayashi // Protein Eng. -1999.-Vol. 12.-No 6.-pp. 439-446.

138. Su-Qin, II. Application of luminescent BSA-capped CdS quantum dots as a fluoresccnce probe for the detection of Cu2+ / II. Su-Qin [etal.| // J. Chin. Chem. Soc.- 2008. -Vol. 55.-pp. 1069-1073.

139. Thompson, Richard B. Real-time quantitation of Cu(Il) by a fluorescence-based biosensing approach / Richard B. Thompson, Hui-IIui Zeng, Badri P. Maliwal, Carol A. Fierke // Proc. SPIE 4252 (Advances in Fluorescence Sensing Technology).-2001.-Vol. 12.-pp. 12-20.

140. Wang, N. One-Step and Rapid Synthesis of Composition-Tunable and Water-Soluble ZnCdS Quantum Dots / Nai-Xin Wang [et al.J // Journal of Nanoscicnce and Nanotechnology. -2011,- Vol. 11. - pp. 4039-4045.

141. Zougagh, M. Determination of cadmium in water by ICP-AES with online adsorption preconcentration using DPTII-gel and TS-gel microcolumns / M. Zougagh, A. García de Torres, J. M. Cano Pavón // Talanta. - 2002. - Vol. 56.-No 4.-pp. 753-761.