Адсорбция однонитевой и двунитевой ДНК на одностенных углеродных нанотрубках
Получены устойчивые водные суспензии одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) в окружении однонитевой или двунитевой ДНК (он-ДНК, днДНК). Эти суспензии были исследованы методами УФ-спектроскопии поглощения и люминесценции в ближнем ИК-диапазоне. Небольшие сдвиги (до 50 см−1 ) спектральных полос в...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
|---|---|
| Дата: | 2008 |
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
2008
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76232 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Адсорбция однонитевой и двунитевой ДНК на одностенных углеродных нанотрубках / Г.О. Гладченко, М.В. Карачевцев, А.Ю. Гламазда, В.А. Валеев, В.С. Леонтьев, В.А. Карачевцев // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2008. — Т. 6, № 4. — С. 1237-1245. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-76232 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Гладченко, Г.О. Карачевцев, М.В. Гламазда, А.Ю. Валеев, В.А. Леонтьев, В.С. Карачевцев, В.А. 2015-02-08T21:01:35Z 2015-02-08T21:01:35Z 2008 Адсорбция однонитевой и двунитевой ДНК на одностенных углеродных нанотрубках / Г.О. Гладченко, М.В. Карачевцев, А.Ю. Гламазда, В.А. Валеев, В.С. Леонтьев, В.А. Карачевцев // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2008. — Т. 6, № 4. — С. 1237-1245. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 1816-5230 PACS numbers: 78.40.Ri,78.67.Ch,81.05.ub,81.07.De,81.07.Pr,82.65.+r,87.14.gk https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76232 Получены устойчивые водные суспензии одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) в окружении однонитевой или двунитевой ДНК (он-ДНК, днДНК). Эти суспензии были исследованы методами УФ-спектроскопии поглощения и люминесценции в ближнем ИК-диапазоне. Небольшие сдвиги (до 50 см−1 ) спектральных полос в спектре люминесценции полупроводниковых ОУНТ при замене окружения с он-ДНК на дн-ДНК указывают на слабое влияние структурной организации полимера на электронную структуру нанотрубок. Уменьшение гиперхромного эффекта при нагреве суспензии он НК:ОУНТ до 90°С в сравнении с несвязанной он-ДНК указывает на π-стэкинг взаимодействия азотистых оснований с поверхностью нанотрубки. Как следует из кривых плавления дн-ДНК:ОУНТ и свободной дн-ДНК, адсорбция двунитевого полимера на поверхность нанотрубки приводит к его термической стабилизации (на 2—5°С). Нагрев суспензий до 90°С и последующее охлаждение не приводит к реадсорбции полимеров с поверхности нанотрубок, что указывает на стабильность образованных гибридов. Предложена модель образования наногибрида, в которой фрагмент ДНК, состоящий из двунитевого участка и расплетенных однонитевых концов, вначале адсорбируется на нанотрубке за счет гибких концевых участков полимера, основания которого связываются с ОУНТ через πстэкинг, а затем адсорбируется и двунитевой участок. Одержано стійкі водні суспензії одностінних вуглецевих нанорурок (ОВНР) в оточенні однониткової або двониткової ДНК (он-ДНК, дн-ДНК). Ці суспензії були досліджені методами УФ-спектроскопії вбирання й люмінесценції в близькому ІЧ-діяпазоні. Невеликі зсуви (до 50 см−1 ) спект- ральних смуг у спектрі люмінесценції напівпровідникових ОВНР при заміні оточення з он-ДНК на дн-ДНК указують на слабкий вплив структурної організації полімеру на електронну структуру нанорурок. Зменшення гіперхромного ефекту при нагріванні суспензії он-ДНК:ОВНР до 90°С у порівнянні з незв’язаною он-ДНК указує на π-стекінг взаємодії азотистихоснов з поверхнею нанорурки. Як випливає з кривих топлення днДНК:ОВНР і вільної дн-ДНК, адсорбція двониткового полімеру на поверхню нанорурки призводить до його термічної стабілізації (на 2—5°С). Нагрівання суспензій до 90°С і наступне охолодження не призводить до реадсорбції полімерів з поверхні нанорурок, що вказує на стабільність утворених гібридів. Запропоновано модель утворення наногібрида, у якому фраґмент дн-ДНК, що складається з двониткової ділянки й розплетених однониткових кінців, спочатку адсорбується на нанорурці за рахунок гнучких кінцевих ділянок полімеру, основи якого зв’язуються з ОВНР через π-стекінг, а потім адсорбується й двониткова ділянка. Stable water suspensions of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) surrounded with single- or double-stranded DNA (ss- or ds-DNA) are obtained. The suspensions are investigated by absorption UV spectroscopy and luminescence in the near IR range. Small (up to 50 cm−1 ) shifts of spectral bands in the luminescence spectrum of semiconducting SWNTs after the substitution of ssDNA with ds-DNA are evidences of a weak influence of the polymer structural organization on the electronic structure of nanotubes. The decrease of the hyperchromic effect under the ss-DNA:SWNT suspension heating up to 90°C (in comparison with the unbound ss-DNA) points to π-stacking interactions of nitrogen bases with the nanotube surface. As seen from melting curves of dsDNA:SWNT and free ds-DNA, adsorption of the double-stranded polymer to the nanotube surface results in DNA thermal stabilization (by 2—5°C). The suspension heating up to 90°C and the following cooling do not induce readsorption of polymers from the nanotube surface, evidencing the stability of the hybrids formed. A model is proposed for the formation of a nanohybrid, in which the ds-DNA fragment consisting of the double-stranded part and untwisted single-stranded ends is adsorbed first to the nanotube via flexible end sections of the polymer, the bases of which bound to SWNT through π-stacking, and then the double-stranded part is adsorbed too. Исследования были выполнены при частичной финансовой поддержке в рамках программы НАН Украины «Наноструктурні системи, наноматеріали, нанотехнології» (грант 106/07-Н). ru Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Адсорбция однонитевой и двунитевой ДНК на одностенных углеродных нанотрубках Adsorption of Single- and Double-Stranded DNA on Single-Walled Carbon Nanotubes Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Адсорбция однонитевой и двунитевой ДНК на одностенных углеродных нанотрубках |
| spellingShingle |
Адсорбция однонитевой и двунитевой ДНК на одностенных углеродных нанотрубках Гладченко, Г.О. Карачевцев, М.В. Гламазда, А.Ю. Валеев, В.А. Леонтьев, В.С. Карачевцев, В.А. |
| title_short |
Адсорбция однонитевой и двунитевой ДНК на одностенных углеродных нанотрубках |
| title_full |
Адсорбция однонитевой и двунитевой ДНК на одностенных углеродных нанотрубках |
| title_fullStr |
Адсорбция однонитевой и двунитевой ДНК на одностенных углеродных нанотрубках |
| title_full_unstemmed |
Адсорбция однонитевой и двунитевой ДНК на одностенных углеродных нанотрубках |
| title_sort |
адсорбция однонитевой и двунитевой днк на одностенных углеродных нанотрубках |
| author |
Гладченко, Г.О. Карачевцев, М.В. Гламазда, А.Ю. Валеев, В.А. Леонтьев, В.С. Карачевцев, В.А. |
| author_facet |
Гладченко, Г.О. Карачевцев, М.В. Гламазда, А.Ю. Валеев, В.А. Леонтьев, В.С. Карачевцев, В.А. |
| publishDate |
2008 |
| language |
Russian |
| container_title |
Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
| publisher |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Adsorption of Single- and Double-Stranded DNA on Single-Walled Carbon Nanotubes |
| description |
Получены устойчивые водные суспензии одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) в окружении однонитевой или двунитевой ДНК (он-ДНК, днДНК). Эти суспензии были исследованы методами УФ-спектроскопии поглощения и люминесценции в ближнем ИК-диапазоне. Небольшие сдвиги
(до 50 см−1
) спектральных полос в спектре люминесценции полупроводниковых ОУНТ при замене окружения с он-ДНК на дн-ДНК указывают на
слабое влияние структурной организации полимера на электронную структуру нанотрубок. Уменьшение гиперхромного эффекта при нагреве суспензии он НК:ОУНТ до 90°С в сравнении с несвязанной он-ДНК указывает на
π-стэкинг взаимодействия азотистых оснований с поверхностью нанотрубки. Как следует из кривых плавления дн-ДНК:ОУНТ и свободной дн-ДНК,
адсорбция двунитевого полимера на поверхность нанотрубки приводит к
его термической стабилизации (на 2—5°С). Нагрев суспензий до 90°С и последующее охлаждение не приводит к реадсорбции полимеров с поверхности нанотрубок, что указывает на стабильность образованных гибридов.
Предложена модель образования наногибрида, в которой фрагмент ДНК, состоящий из двунитевого участка и расплетенных однонитевых
концов, вначале адсорбируется на нанотрубке за счет гибких концевых
участков полимера, основания которого связываются с ОУНТ через πстэкинг, а затем адсорбируется и двунитевой участок.
Одержано стійкі водні суспензії одностінних вуглецевих нанорурок
(ОВНР) в оточенні однониткової або двониткової ДНК (он-ДНК, дн-ДНК).
Ці суспензії були досліджені методами УФ-спектроскопії вбирання й люмінесценції в близькому ІЧ-діяпазоні. Невеликі зсуви (до 50 см−1
) спект-
ральних смуг у спектрі люмінесценції напівпровідникових ОВНР при заміні оточення з он-ДНК на дн-ДНК указують на слабкий вплив структурної організації полімеру на електронну структуру нанорурок. Зменшення
гіперхромного ефекту при нагріванні суспензії он-ДНК:ОВНР до 90°С у
порівнянні з незв’язаною он-ДНК указує на π-стекінг взаємодії азотистихоснов з поверхнею нанорурки. Як випливає з кривих топлення днДНК:ОВНР і вільної дн-ДНК, адсорбція двониткового полімеру на поверхню нанорурки призводить до його термічної стабілізації (на 2—5°С). Нагрівання суспензій до 90°С і наступне охолодження не призводить до реадсорбції полімерів з поверхні нанорурок, що вказує на стабільність утворених гібридів. Запропоновано модель утворення наногібрида, у якому
фраґмент дн-ДНК, що складається з двониткової ділянки й розплетених
однониткових кінців, спочатку адсорбується на нанорурці за рахунок
гнучких кінцевих ділянок полімеру, основи якого зв’язуються з ОВНР
через π-стекінг, а потім адсорбується й двониткова ділянка.
Stable water suspensions of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) surrounded
with single- or double-stranded DNA (ss- or ds-DNA) are obtained.
The suspensions are investigated by absorption UV spectroscopy and luminescence
in the near IR range. Small (up to 50 cm−1
) shifts of spectral bands in the
luminescence spectrum of semiconducting SWNTs after the substitution of ssDNA
with ds-DNA are evidences of a weak influence of the polymer structural
organization on the electronic structure of nanotubes. The decrease of the hyperchromic
effect under the ss-DNA:SWNT suspension heating up to 90°C (in
comparison with the unbound ss-DNA) points to π-stacking interactions of nitrogen
bases with the nanotube surface. As seen from melting curves of dsDNA:SWNT
and free ds-DNA, adsorption of the double-stranded polymer to
the nanotube surface results in DNA thermal stabilization (by 2—5°C). The suspension
heating up to 90°C and the following cooling do not induce readsorption
of polymers from the nanotube surface, evidencing the stability of the hybrids
formed. A model is proposed for the formation of a nanohybrid, in which
the ds-DNA fragment consisting of the double-stranded part and untwisted
single-stranded ends is adsorbed first to the nanotube via flexible end sections
of the polymer, the bases of which bound to SWNT through π-stacking, and
then the double-stranded part is adsorbed too.
|
| issn |
1816-5230 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76232 |
| citation_txt |
Адсорбция однонитевой и двунитевой ДНК на одностенных углеродных нанотрубках / Г.О. Гладченко, М.В. Карачевцев, А.Ю. Гламазда, В.А. Валеев, В.С. Леонтьев, В.А. Карачевцев // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2008. — Т. 6, № 4. — С. 1237-1245. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT gladčenkogo adsorbciâodnonitevoiidvunitevoidnknaodnostennyhuglerodnyhnanotrubkah AT karačevcevmv adsorbciâodnonitevoiidvunitevoidnknaodnostennyhuglerodnyhnanotrubkah AT glamazdaaû adsorbciâodnonitevoiidvunitevoidnknaodnostennyhuglerodnyhnanotrubkah AT valeevva adsorbciâodnonitevoiidvunitevoidnknaodnostennyhuglerodnyhnanotrubkah AT leontʹevvs adsorbciâodnonitevoiidvunitevoidnknaodnostennyhuglerodnyhnanotrubkah AT karačevcevva adsorbciâodnonitevoiidvunitevoidnknaodnostennyhuglerodnyhnanotrubkah AT gladčenkogo adsorptionofsingleanddoublestrandeddnaonsinglewalledcarbonnanotubes AT karačevcevmv adsorptionofsingleanddoublestrandeddnaonsinglewalledcarbonnanotubes AT glamazdaaû adsorptionofsingleanddoublestrandeddnaonsinglewalledcarbonnanotubes AT valeevva adsorptionofsingleanddoublestrandeddnaonsinglewalledcarbonnanotubes AT leontʹevvs adsorptionofsingleanddoublestrandeddnaonsinglewalledcarbonnanotubes AT karačevcevva adsorptionofsingleanddoublestrandeddnaonsinglewalledcarbonnanotubes |
| first_indexed |
2025-12-01T08:00:00Z |
| last_indexed |
2025-12-01T08:00:00Z |
| _version_ |
1850859589732401152 |