CC BY
2ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА СВОЙСТВА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ С ДОБАВЛЕНИЕМ НАНОЧАСТИЦ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ
ИЗЛУЧЕНИЯ Nd:YAG ЛАЗЕРА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГАРМОНИКИ И МОЩНОСТИ ЛАЗЕРНОГО ИМПУЛЬСА
Нагаев Е.И., Саримов Р.М., МатвееваТ.А., Симакин А.В., Баймлер И.В., Гудков С.В.
Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, 119991 ГСП-1, г. Москва, ул. Вавилова, д. 38 nagaev_e@kapella.gpi.ru
Развитие лазерной техники позволило проводить хирургические операции, ранее недоступные с использованием существующих методов. Одним из видов воздействия лазерного скальпеля на ткани является лазерно-индуцированный оптический пробой, в результате которого удаляется биоматериал. Но остается малоизученным вопрос о взаимодействии излучения лазерного скальпеля на отдельные компоненты биологических систем, к примеру, на раствор белков in-vitro.
В данной работе с помощью оптических методов проведено исследование влияния лазерно-инду-цированного оптического пробоя на свойства водных растворов человеческих иммуноглобулинов и водного раствора иммуноглобулинов с добавлением наночастиц оксида железа, покрытых цитратом натрия. Размер наночастиц был 267 нм, их концентрация Оптическими методами (динамическое светорассеяние, спектроскопия УФ-видимого диапазонов, рефрактометрия и флуоресцентная спектроскопия) показано, что после облучения лазером на длине волны 1064 нм с временем импульса 10 нс часть белков в растворе разрушаются, денатурируют и образуют агрегаты. Интенсивность образования агрегатов зависит от времени воздействия и от энергии импульса. Так, в случае энергии импульса 1 мДж средний размер агрегатов составил ~230 нм, тогда как в случае энергии 1.7 мДж ~ 126 нм, но их количество было большим, чем в первом случае. Остальными методами так же зарегистрирован тренд на фрагментацию и агрегацию, но доля нативных белковых молекул была выше. В случае добавления наночастиц оксида железа к белковому раствору не было зафиксировано образования агрегатов белок-наночастица. После облучения лазером с энергией импульса 4 мДж и длительностью импульса ~3.6 нс была обнаружена фрагментация наночастиц, причем ее интенсивность зависела от гармоники (в случае 2-ой гармоники, соответствующей длине волны 532 нм интенсивность процесса фрагментации была наибольшей). С помощью спектроскопии УФ-видимого диапазонов и рефрактометрии показано, что часть белков в растворе разрушаются, что подтверждается данными ДРС (после 30-минутного воздействия гидродинамический диаметр молекул белка снизился на ~2 нм).
