Механізми взаємодії комплексів на основі неорганічних наночастинок і органічних молекул з модельними мембранами та живими клітинами.

Abstract

Дисертаційна робота присвячена встановленню механізмів взаємодії органічних молекул з неорганічними наночастинками на основі ортованадатів рідкісноземельних елементів ReVO4:Eu3+ (Re = Y, La, Gd) та діоксиду церію CeO2, та гібридних комплексів неорганічні наночастинки/органічні молекули з модельними мембранами та живими клітинами. Встановлено, що у водних розчинах неорганічних НЧ ReVO4:Eu3+ (Re = Y, La, Gd) при додаванні катіонних барвників завдяки електростатичній взаємодії відбувається адсорбція молекул барвника в приповерхневому шарі НЧ, а в деяких випадках, їх впорядкована агрегація та утворення складних комплексів неорганічні НЧ/органічні молекули. Запропонована модель комплексів, що утворюються. Використовуючи метод ратіометричної детекції флуоресценції та явище безвипромінювального перенесення енергії електронного збудження (Förster resonance energy transfer, FRET), вивчено кінетичну та термодинамічну стабільність комплексів НК/органічні молекули на основі неорганічних (НЧ GdYVO4; Eu3+ та CeO2) та органічних (міцели ДСН та ліпосоми ФХ) наноносіїв. Встановлено, що комплекси на основі неорганічних НЧ є інертними високостабільними системами за кімнатної та фізіологічної температури. Оцінено ефективність та динаміку накопичення наноносіїв різних типів у живих клітинах. Розраховані константи швидкості наночастинок GdYVO4; Eu3+ та CeO2 забезпечують більш швидке вивільнення вилучення та «час напіввиведення» барвників з наноконтейнерів різних типів при їх взаємодії з модельними мембранами та живими клітинами в експериментах in vitro, показують, що у випадку модельних систем, наноконтейнери на основі ліпофільного вмісту (ліпофільні барвники), у порівнянні з іншими носіями (міцели, ліпосоми). Показано, що додавання у наноконтейнер негативно заряджених або ліпофільних (холестерин) сполук дозволяє уповільнити процес вилучення активного компоненту, тобто дозволяє контролювати цей процес. Параметри взаємодії НК з гепатоцитами щурів виявилися подібними до модельної системи мембран. Було показано, що процес взаємодії НК/клітина може бути керованим, а НЧ GdYVO4; Eu3+ та CeO2 можуть бути використані у якості наноплатформи для внутрішньоклітинної доставки гідрофобних компонентів.