УДК 535.373.4, 541.67

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА, СИНТЕЗИРОВАННЫХ В ВОДНОМ РАСТВОРЕ R-ФИКОЭРИТРИНА

1, 2, 2, 1

1Институт биохимии им. ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН, Россия 119091, Москва, Ленинский проспект, 33.  2Институт химической физики им. РАН, Москва, Россия

e-mail: *****@***ru

Фотосинтетический пигмент, R-фикоэритрин, использован в качестве белковой матрицы для синтеза наночастиц Ag0 (Ag0НЧ). Ag0НЧ повышают электрическую проводимость более чем в 100 раз и устойчивость к тепловой агрегации R-фикоэритрина, усиливают способность R-фикоэритрина к самоорганизации в упорядоченные структуры. Ag0НЧ в R-фикоэритрине интенсивно флуоресцируют.

Ключевые слова: наночастицы серебра; R-фикоэритрин как белковая матрица; электрическая проводимость; диэлектрические свойства; флуоресценция.

R-фикоэритрин - водорастворимый белок с туннельной полостью в центре молекулы, как диэлектрик, является удобной матрицей для синтеза наночастиц серебра (Ag0НЧ). Он защищает НЧ от разрастания, является восстановителем, обеспечивает химическую стабильность. Ag0НЧ размером (6.0 × 3.0) нм ± (2 × 0.5) нм синтезированы в наноканалах R-фикоэритрина, путем добавления Ag(NO3)2 к R-фикоэритрину в деионизованной воде. Показано, что Ag0НЧ сильно влияют на электропроводность и диэлектрические свойства R-фикоэритринa. Ag0НЧ усиливают электропроводность (σ) R-фикоэритрина на постоянном токе до 2.5×10-11 См/см, σ сухих пленок R-фикоэритрина с Ag0НЧ одного порядка с σ полимерного  композита PVA-Ag. Диэлектрическая проницаемость R-фикоэритринa в присутствии Ag0НЧ на частоте 10-2 Гц возрастает с 4.2 до 196, а диэлектрические потери с 9.8 до 2400. Ag0НЧ повышают устойчивость R-фикоэритрина к тепловой агрегации. Интенсивность флуоресценции  Ag0НЧ в R-фикоэритрине на порядок выше, чем в других матрицах. Основной максимум флуоресценции Ag0НЧ наблюдается при 570 нм. Время жизни флуоресценции (τ) единичных Ag0НЧ в R-фикоэритрине в растворе включает τ1= 0.18 нс, τ2 = 2.8 нс, на стекле:  τ1 = 0. 45 нс, τ2= 2.4 нс.  Ag0НЧ  в  R-фикоэритрине представляют интерес для совершенствования биомедицинских сенсоров.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 14-04-01530-а).