Трикур І. І. Одержання плівкових структур на основі бактеріородопсину та дослідження впливу вологості й аміаку на їх оптичні характеристики

Дисертація присвячена вдосконаленню методики отримання бактеріородопсину та плівкових структур на його основі, комплексному дослідженню їх характеристик і впливу на них параметрів навколишнього середовища. За рахунок оптимізації спектральних характеристик освітлення та оптимального вибору штаму мікроорганізмів покращено продуктивність отримання та характеристики отриманого бактеріородопсину. Проведено дослідження залежності характеристик бактеріородопсину від часу обробки лізату дезоксирибонуклеазою і визначено оптимальні параметри зазначеного процесу. Для покращення оптичної якості плівок розроблено методику ультразвукової обробки плівкоутворюючої суміші. Комплексні порівняльні дослідження морфології поверхні та поперечного перерізу плівок, отриманих методами поливу, формування та центрифугування з використанням різних матриць за допомогою атомно-силової та растрової електронної мікроскопії показали, що оптимізовані методики нанесення забезпечують рівномірний розподіл бактеріородопсину по об'єму плівки, а внесення пурпурних мембран приводить до зростання шорсткості поверхні порівняно з плівками без бактеріородопсину для всіх типів матриць. Дослідження пористості плівок, отриманих з використанням різних матриць показало, що для неорганічних золь-гельних плівок сумарний об'єм відкритих пор на 2,5 порядки перевищує аналогічний показник для полімерних матриць. Показано, що для плівок бактеріородопсину і в золь-гельних, і в желатинових матрицях вологість впливає на спектральні та голографічні характеристики, що пояснюється різним ступенем гідратації ключових амінокислотних залишків при різних значеннях вологості і, як наслідок, відмінностями у проходженні фотоциклу. Встановлено, що аміак як у паро-газових сумішах, так і у водних розчинах адсорбується плівкою і взаємодіє з бактеріородопсином, що приводить до блокування розпаду інтермедіату М412 і зміни оптичних характеристик плівок. Запропонований механізм взаємодії полягає в тимчасовому зв'язуванні аміаком вільних протонів, що створює їх локальний дефіцит і ускладнює репротонування ключових амінокислотних залишків. Розроблено методику створення нанокомпозитних плівкових структур неорганічна золь-гельна матриця - бактеріородопсин - напівпровідникові квантові точки та проведено дослідження морфології їх поверхні та поперечного перерізу за допомогою РЕМ. Показано, що люмінесцентне випромінювання квантових точок може запускати фотоцикл бактеріородопсину. Дослідження впливу вологості та аміаку на характеристики таких плівкових структур показали, що інтенсивність люмінесцентного випромінювання квантових точок суттєво залежить від параметрів навколишнього середовища. Модуляція інтенсивності люмінесцентного випромінювання пояснюється зміною поглинальної здатності бактеріородопсину під дією вологості або аміаку.