Alot Kinga

Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Pracowania Teorii i Zastosowań Elektrod

Elektrochemiczne badania warstw tiolowych lipidów na złocie

Kinga Alot

Promotor: dr hab. Sławomir Sęk, prof. UW
Opiekun pracy: mgr Damian Dziubak

Wszystkie żywe komórki posiadają błonę komórkową, którą otoczone są wszelkie organella. Błona ta to dwuwarstwa fosfolipidowa selektywnie przepuszczalna dla jonów. Jej główną funkcją jest oddzielanie środowiska wewnętrznego od zewnętrznego. Zewnętrzna część błony jest hydrofilowa, natomiast wewnętrzna hydrofobowa. Związane jest to z budową pojedynczej cząsteczki fosfolipidu, gdzie jeden z końców przejawia powinowactwo do wody, zaś drugi nie. W jej skład wchodzą również białka, zarówno transbłonowe, jak i powierzchniowe. Białka transbłonowe, wbudowane w dwuwarstwę, posiadają por wypełniony wodą, dzięki czemu możliwy jest przepływ jonów. Szybkość przechodzenia jonów przez pory zależy od stężenia jonów oraz budowy kanału. Ponadto białka te umożliwiają przepływ informacji między środowiskiem wewnętrznym a zewnętrznym.

W celu zbadania interakcji oraz procesów komórkowych tworzy się modelową błonę biologiczną poprzez unieruchomienie dwuwarstwy lipidowej na stałym podłożu. Dodatkowo można w nią wbudować kanały mechanoczułe. Biomimetyczne układy błony komórkowej można scharakteryzować elektrochemicznie stosując techniki woltamperometrii cyklicznej (CV) oraz elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS). Woltamperometria cykliczna pozwala zmierzyć intensywność prądu w stosunku do przyłożonego potencjału zmienianego liniowo w czasie, a zachodzące zmiany zachodzą w sposób cykliczny. Charakterystyka układu za pomocą tej metody pozwala na wyznaczenie pojemności układu oraz sprawdzenie jego stabilności w danym zakresie potencjałów. Elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna jest metodą pozwalającą na pomiar odpowiedzi elektrycznej badanego układu w szerokim zakresie częstotliwości na pobudzenie zmiennym sygnałem o niewielkiej amplitudzie. Metoda ta dostarcza takich informacji jak pojemność i oporność układu. Wyżej wymienione metody pozwalają na zbadanie przepuszczalności badanego układu, co za tym idzie scharakteryzowanie jakości uzyskanej dwuwarstwy.

Literatura:
[1] Andersson J., Köper I., Membranes, 2016, 6, 30
[2] Juhaniewicz-Dębińska J., Tymecka D., Sęk S., Journal of Electroanalytical Chemistry, 2018, 812, 227-234