Терещенко А. В. Вплив адсорбції біомолекул на оптичні властивості наноструктурованих плівок ТіО2

Дисертація присвячена вивченню впливу адсорбції біомолекул на прикладі білків імунного комплексу вірусу лейкозу gp51 та порфірину на оптичні властивості наноструктурованих плівок ТіО2, а також встановленню механізму взаємозв'язку між оптичними та адсорбційними характеристиками TiO2. В зв'язку з цим проведено комплексне дослідження оптичних, структурних та адсорбційних властивостей наноструктурованих плівок TiO2. Визначені закономірності взаємодії TiO2 з біологічними об'єктами та їх вплив на оптичні властивості TiO2. Встановлений механізм взаємодії наночастинок TiO2 та біомолекул, головні аспекти якого полягають у тому, що основною причиною змін у спектрах фотолюмінесценції в результаті адсорбції білків імунного комплексу gp51 на поверхні TiO2 є електростатична взаємодія між поверхневим негативним зарядом TiO2 і позитивними частковими зарядами білків gp51. Показано також, що структуру TiO2/gp51 можна представити як модель типу плоского конденсатора, біологічний прототип якого формується в результаті іммобілізації білка gp51. Доведено, що ефекти зміщення максимуму фотолюмінесценції TiO2 і наявність адсорбційної чутливості до антитіл anti-gp51 визначаються бар'єрним ефектом, тобто змінами величини поверхневого потенційного бар'єру TiO2 в результаті адсорбції антигенів gp51 та його подальшим відновленням після взаємодії TiO2/gp51 з anti-gp51. Розроблений прототип оптичного біосенсора на основі наноструктурованих плівок TiO2, модифікованих порфірином, для визначення валінової амінокислоти. Проведено комплексний аналіз рекомбінаційних переходів з урахуванням впливу поверхневого заряду і адсорбції біомолекул на поверхні TiO2.