ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА НАНОКОМПОЗИТНЫЕ МИКРОВЕЗИКУЛЫ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСОВ ЛИПИДОВ И ПОЛИМЕРОВ С НАНОЧАСТИЦАМИ

1, 2, 1, 1,
2, 1

1 Саратовский государственный университет им.

2 Московский государственный университет им. 

E-mail: *****@***ru

Широко исследуются методы дистанционного управления проницаемостью и целостностью микроструктур, применяемых в качестве контейнеров для инкапсулирования и адресной веществ. Методы управляемого высвобождения основаны на действии различных факторов: температура, кислотность среды и т. д. [1]. Для расширения диапазона возможных методов воздействия на проницаемость микрокапсул их оболочку модифицируют, вводя нанообъекты, чувствительные к тому или иному виду воздействия [2, 3]. Однако используемые методы воздействия имеют ограничения, в связи с чем стоит задача исследования новых альтернативных методов дистанционного группового управления проницаемостью и целостностью различных микроструктур. С нашей точки зрения, являются перспективными нанокомпозитные микроструктуры, чувствительные к электрическому полю. Исследуемые структуры представляют собой коллоидные гибридные везикулы на основе липосом, содержащих электронейтральные липиды и заряженные амфифильные молекулы, а так же наночастицы золота. Проведено физическое моделирование процессов взаимодействия мембранообразующих липидов с наночастицами с помощью монослоев на границе раздела. Анализ изотерм сжатия таких монослоев показал наличие связывания наночастиц с мембранами, состоящими из полиамина. Исследована возможность использования электрического поля для дистанционного управления целостностью липидных и полимерных микроструктур, содержащих в своей оболочке неорганические наночастицы в качестве сенсибилизаторов к электрическому полю. Возможность разрушения липидной оболочки липосом была продемонстрирована на примере клеточных структур, фибробластов кожи человека, имеющих мембрану, аналогичную липосомам. Клетки покрывались наночастицами золота, аналогично случаю с разрабатываемыми гибридными везикулами, после чего исследовалось воздействие на полученные липидные клеточные структуры электрического поля. Наблюдалось значительное (до 10 раз) снижение напряженности поля, необходимой для лизиса модифицированных клеток, по сравнению с обычными клетками (рис. 1). Принципиальная возможность дистанционного управления проницаемостью микроструктур приложением электрического поля подтверждена так же на примере полимерных микрокапсул, оболочка которых состоит из полиэликтролитных слоев. Показано, что наличие нескольких слоёв наночастиц магнетита в структуре обеспечивает эффективное разрушение оболочек при приложении электрического поля (рис. 2).

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ .

Рис. 1 – Воздействие электрического поля на липидные структуры: а – клетки, покрытые наночастицами золота; б – разрушенные электрическим полем клетки

Рис. 2 – Воздействие электрического поля на полимерные структуры: а – полиэликтролитные микрокпсулы; б – дефромированные полиэликтролитные капсулы после слабого воздействия электрическим полем

Библиографический список

1. Sukhorukov G. B., Antipov A. A., Voigt A. et al. // Macromol. Rapid Commun. – 2001. – Vol. 22. – P. 44.

2. Kolesnikova T. A., Gorin D. A., Fernandes P. et al. Nanocomposite Microcon­tai­ners with High Ultrasound Sensitivity // Adv. Func. Mater. – 2010. – Vol. 20. – P. 1189.

3. Lu Z., Prouty M. D., Guo Z. et al. Magnetic switch of permeability for polyelectrolyte microcapsules embedded with *****@***nanoparticles // Langmuir. – 2005. – Vol. 21. – P. 2042.

Сведения об авторах

– к. ф.-м. н., доцент, г.

– аспирант, г

– аспирант,

– аспирант,

– аспирант, дата рождения 1.06.1991

– д. ф.-м. н., доцент,

Вид доклада: устный