Моделирование и экспериментальное исследование наногибридных биоконъюгатов на основе квантовых точек для офтальмологии
- 1 врач-офтальмолог, хирург, АО Екатеринбургский центр «МНТК «Микрохирургия глаза»
- 2 д.т.н., профессор, кафедра теоретических основ радиотехники, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
- 3 д.т.н., профессор, зав. кафедры автоматики и информационных технологий, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
- 4 д.м.н., зав. витреоретинальным отделением, АО Екатеринбургский центр «МНТК «Микрохирургия глаза»
- 5 к.б.н., инженер отдела координации, АО Екатеринбургский центр «МНТК «Микрохирургия глаза»
Аннотация
Приведены результаты изучения кинетики взаимодействия квантовых точек со зрительными клетками и условий наиболее эффективного переноса энергии от квантовой точки к белковому окружению фоторецептора. Исследована структурно-динамическая организация фотосинтетических комплексов, выполнено моделирование процессов миграции энергии в гибридных наноструктурах, состоящих из пигмент-белковых комплексов и квантовых точек. Обсуждены физические и био химические процессы формирования плазмон-поляритонных резонансов, обеспечивающих Ферстеровский безизлучательный перенос энергии в нанобиокомплексах для стимуляции процесса фототрансдукции в сетчатке глаза. Обобщены результаты исследования спектральных характеристик натуральных пигмент-белковых комплексов глаза при взаимодействии с квантовыми точками. Разработаны способы проведения операций по восстановлению функций формирования зрительного отклика в глазу при использовании квантовых точек в качестве искусственных стимуляторов фототрансдукции при дистрофических заболеваниях сетчатки.
Для цитирования
Пономарев В.О., Пономарев О.П., Поршнев С.В., Казайкин В.Н., Чащин Г.В. Моделирование и экспериментальное исследование наногибридных биоконъюгатов на основе квантовых точек для офтальмологии // Наукоемкие технологии. 2017. № 1. С. 32–44.
Список источников
- Израелашвили Д. Межмолекулярные и поверхностные силы / Пер. с англ. И.М. Охапкин, К.Б. Зельдович; науч. ред. И.В. Яминский. М.: Научный мир. 2011. 456 с.
- Ильинский Ю.А., Келдыш Л.В. Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ. 1989. 304 с.
- Климов В.В. Наноплазмоника. Изд. 2-е, испр. М.: Физматлит. 2010. 480 с.
- Островский М.А. Молекулярные механизмы повреждающего действия света на структуры глаза и системы защиты от такого повреждения // Успехи биологической химии. 2005. Т. 45. С. 173−204.
- Пономарев В.О., Барыбин А.С., Пономарев О.П. и др. Исследование физико-химических свойств квантовых точек InP/ZnS для офтальмологии // Биомедицинская радиоэлектроника. 2014. № 3. С. 23−31.
- Хлебцов Н.Г. Оптика и биофотоника наночастиц с плазмонным резонансом // Квантовая электроника. 2008. Т. 38. № 6. С. 504−529.
- Clegg R.M. Forster resonance energy transfer - FRET. What is it, why do it, and how it-s done // FRET and FLIM Techniques. 1st ed / Ed. by T.W.J. Gadella. Amsterdam: Elsevier. 2009. P. 1−57.
- Govorov A.O., Carmeli I. Hybrid structures composed of photosynthetic system and metal nanoparticles: Plasmon enhancement effect // Nano Lett. 2007. № 7. P. 620−625.
- Jackson J.D. Classical electrodynamics. 3th Edition. John Wiley & Sons, Inc. 1998. 808 p.
- Medintz I.L., Pons T., Susumu K., et al. Resonance energy transfer between luminescent quantum dots and diverse fluorescent protein acceptors // J. Phys. Chem. 2009. V. 113. № 43. P. 18552−18561.
- US patent wo/2008/106605. Method for stimulating retinal response using photoactive devices / Olson J.
- Rakovich A., Sukhanova A., Bouchonville N.N. et al. Resonance energy transfer improves the biological function of bacteriorhodopsin within a hybrid material built from purple membranes and semiconductor quantum dots // Nano Lett. 2010. № 10(7). P. 2640−2648.