350 rub
Journal №1 for 2012 г.
Article in number:
Biosensor Test-System Fovdirecteds Seavch for Genotoxicants and Safety Evalution of Nanomaterials
Keywords: cholesteric liquid-crystalline dispersions DNA biosensors detection of biologically active compounds and gold nanoparticles
Authors:
S.G. Skuridin, V.A. Dubinskaya, V.A. Bykov, Yu.M. Evdokimov
Abstract:
The main principles of creating multifunctional biosensing units based on liquid-crystalline dispersions of double-stranded DNA molecules fre descried. The stabilization of the DNA liquid-crystalline structures in the swollen and semipenetrable hydrogels was achieved for the first time. It was shown, that they are capable of detecting various biologically active substances (cytostatics, antimicrobial and antiviral drugs) both influencing the DNA molecules fixed in the particles of this dispersion. Study of gold nanoparticles with the diameters of 2,5 nm and 15 nm showed that the effect of nanoparticles of small size breaks down the secondary structure of DNA which leads to the reduced of the amplitude of the anomalous band in CD spectrum by 75 % and 20 % depend on the size of nanoparticles.
Pages: 98-106
References
  1. Скуридин С.Г., Евдокимов Ю.М. Частицы жидкокристаллических дисперсий ДНК как основа для создания чувствительных элементов биосенсоров // Биофизика. 2004. Т. 49. № 3. С. 468-485.
  2. Yevdokimov Yu.M., Skuridin S.G., Lortkipanidze G.B. Liguid-crystalline dispersions of nucleic asids // Lig. Crystals. 1992. V. 12. P. 1-16.
  3. Скуридин С.Г., Дубинская В.А., Лагутина М.А., Ребров Л.Б., Быков В.А., Евдокимов Ю.М. Выявление генотоксикантов растительного происхождения при помощи биодатчиков пленочного типа // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2006. № 3. С. 38 - 51.
  4. Дементьева О.В., Филиппенко М.А., Румянцева Т.Б. и др. Современные проблемы физической химии наноматериалов. М.: Граница. 2008. С. 76 - 91.
  5. Duff D.G., Baiker A., Edwards P.P. A new hydrosol of gold clusters. 1. Formation and particles size variation // Langmuir. 1993. № 9.
  6. Boisselier E., Astuc D. Gold nanoparticles in nanomedicine: preparation, imaging, diagnostics, therapies and toxicity // Chem. Soc. Rev. 2009. V. 104. P. 293 - 346.
  7. Евдокимов Ю.М., Салянов В.И., Скуридин С.Г. Наноструктуры и наноконструкции на основе ДНК / под ред. Ю.М. Евдокимова. 2010. М.: Сайнс-Пресс. 256 с.
  8. Компанец О.Н. Портативные оптические биосенсоры для определения биологически активных и токсических соединений // Успехи физических наук. 2004. Т. 174. № 6. С. 686 - 690.
  9. Скуридин С.Г., Дубинская В.А., Захаров М.А. и др. Выявление фармацевтических субстанций с комплексообразующими свойствами при помощи биоаналитической тест-системы на основе интегральных жидкокристаллических микрочипов ДНК // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2005. № 3-4. С. 64 - 74.
  10. Гусев В.М., Компанец О.Н., Павлов А.М., Павлов М.А., Чулков Д.П. Евдокимов Ю.М., Скуридин С.Г., Дубинская В.А. Компактная биосенсорная аналитическая система медицинского назначения на базе одноволнового дихрометра СКД-4 // Тезисы докл. III Евразийского конгресса по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2010». М. 21 - 25 июня 2010 г. Т. 4. С. 169 - 172.
  11. Murphy C.J., Gole A.M., Stone J.W. et al. Gold nanoparticles in biology: beyond toxicity to cellular imaging // Acc. Chem. Res. 2008. V. 41. № 12. P. 1721-1730.
  12. Boisselier E., Astruc D. Gold nanoparticles in nanomedicine: preparations, imaging, diagnostics, therapies and toxicity // Chem. Soc. Rev. 2009. V. 38. № 6. P. 1759-1782.
  13. Zhang X.D., Guo M.L., Wu H. Y. et al. // Irradiation stability and cytotoxicity of gold nanoparticles for radiotherapy // Int. J. Nanomed. 2009. V. 4. № 9. P. 165-173.
  14. Shukla R., Bansal V., Chaudhary M. et al. Biocompatibility of gold nanoparticles and their endocytotic fate inside the cellular compartment: A microscopic overview // Langmuir. 2005. V. 21. № 23. P. 10644 - 10654.
  15. Wiwanitkit V., Sereemaspun A., Rojanathanes R. Effect of gold nanoparticles on spermatozoa: the first world report // Fertil. Steril. 2009. V. 91. № 1. P. e7-e8.
  16. Goodman C.M., McCusker C.D., Yilmaz T. et al. Toxicity of gold nanoparticles functionalized with cationic and anionic side chains // Bioconjug. Chem. 2004. V. 15. № 4. P. 897-900.
  17. Patra H.K., Banerjee S., Chaudhuri U. et al. Cell selective response to gold nanoparticles // Nanomedicine. 2007. V. 3. № 2. P. 111-119.
  18. Khan J.A., Pillai B., Das T.K. et al. Molecular effects of uptake of gold nanoparticles in HeLa cells // Chembiochem. 2007. V. 8. № 11. P. 1237-1240.
  19. Chithrani B.D., Ghazani A.A., Chan W.C.W. Determining the size and shape dependence of gold nanoparticle uptake into mammalian cells // Nano Lett. 2006. V. 6. № 4. P. 662-668.
  20. Евдокимов Ю.М., Салянов В.И., Скуридин С.Г. Наноструктуры и наноконструкции на основе ДНК. М.: Радиотехника. 2009. 250 с.
  21. Liu Y., Meyer-Zaika W., Franzka S. et al. Gold-cluster degradation by the transition of B-DNA into A-DNA and the formation of nanowires Angew // Chem. Int. Ed. 2003. V. 42. № 25. P. 2853-2857.
  22. Жеренкова Л.В., Комаров П.В., Халатур П.Г. Моделирование процесса металлизации фрагмента молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты наночастицами золота // Коллоидный журнал. 2007. Т. 69. № 6. С. 753-765.
  23. Zanchet D., Micheel C.M., Parak W.J. et al. Electrophoretic isolation of discrete Au nanocrystal/DNA conjugates // Nano Lett. 2001. V. 1. № 1. P. 32-35.