Kucińska Patrycja
Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Pracownia Teorii i Zastosowań Elektrod
Warstwy aptamerowe na powierzchni złota: porównanie sposobu wiązania
Patrycja Kucińska
Promotor: dr hab. Agnieszka Więckowska
Opiekun: mgr Marcin Jaskółowski
Proces samoorganizacji pochodnych tiolowych na złotym podłożu jest bardzo wygodną metodą immobilizacji związków o znaczeniu biologicznym [1]. Oligonukleotydy modyfikowane grupami tiolowymi są wykorzystywane do tworzenia dobrze zorganizowanych warstw receptorowych. Spośród różnych sposobów wiązania cząsteczek kwasu nukleinowego do powierzchni ten, który wykorzystuje wiązanie pomiędzy atomami siarki modyfikowanego DNA a atomami złota podłoża zapewnia wysokie i powtarzalne wartości gęstości powierzchniowych cząsteczek kwasu nukleinowego na powierzchni czujnika [2].
Celem pracy jest porównanie właściwości warstw aptamerowych na podłożu złotym SPR w zależności od metody modyfikacji nici DNA odpowiednimi grupami wiążącymi. Z oryginalnego 76-merowego aptameru czułego na tetracyklinę wyodrębniono krótką sekwencję 8 zasad i zbadano ją jako przydatny aptamer dla tej samej klasy związków. Aby związać z powierzchnią złota cząsteczki aptameru, oligonukleotydy zostały zmodyfikowane łańcuchami węglowodorowymi zakończonymi grupą tiolową. W badaniach wykorzystano skróconą sekwencję aptameru zmodyfikowaną na trzy różne sposoby: aptamer zmodyfikowany tiolem C3 lub tiolem C6 na końcu 3’ oraz aptamer zmodyfikowany tiolem C6 na końcu 5′ nici oligonukleotydowej.
W celu oceny właściwości utworzonych monowarstw DNA przeprowadzono pomiary z wykorzystaniem metod elektrochemicznych, w tym spektroskopii impedancyjnej z wykorzystaniem próbnika redoks oraz metod optycznych. Stężenie powierzchniowe unieruchomionego DNA wyznaczano metodą chronokulometryczną w obecności i nieobecności wskaźnika – chlorku heksaamminerutenu(III). Próbnik ten jest elektrostatycznie związany ze szkieletem fosforanowym nici DNA, dlatego określając ładunek redukcji zaadsorbowanego próbnika, można obliczyć gęstość powierzchniową DNA na powierzchni elektrody. Grubości utworzonych monowarstw wyznaczono metodą spektroskopii wieloparametrowego rezonansu plazmonów powierzchniowych zmieniając długości fali oraz środowisko pomiarów (powietrze/woda). Natomiast właściwości hydrofobowo-hydrofilowe monowarstw oligonukleotydów oceniono za pomocą eksperymentów mikroskopii kąta zwilżania.
Literatura:
[1] Love J.C., Estroff L.A., Kriebel J.K., Nuzzo R.G., Whitesides G.M.: Chem. Rev., 2005, 105, 1103.
[2] Hernandez L.I., Machado I., Schäfer T., Hernandez F.J.; Curr. Top. Med. Chem., 2015, 15, 1066.