Поверхностные слои фибриногена: адсорбция и полимеризация: 2021 г. этап 1

Проект: исполнение гранта/договораисполнение этапа гранта/договора

Сведения о проекте

описание для неспециалистов

Для оценки влияния тромбина на динамические поверхностные свойства фибриногена были измерены кинетические зависимости динамической поверхностной упругости и динамического поверхностного натяжения растворов смесей фибриногена и тромбина. Эти измерения осуществлялись с помощью методов дилатационной поверхностной реологии – методов осциллирующего барьера и осциллирующего кольца, основанных на измерении отклика на малое механическое растяжение-сжатие поверхности. Были получены изотермы сжатия адсорбционных пленок фибриногена и фибрина. Результаты были дополнены данными эллипсометрии, микроскопии при угле Брюстера и атомно-силовой микроскопии. Таким образом исследуемые образцы пленок фибриногена были комплексно охарактеризованы с точки зрения их морфологии и структурно-механических свойств. В ходе первого года выполнения проекта более подробно была исследована область малых концентраций фибриногена и тромбина, поскольку ожидалось, что в этом случае скорость взаимодействия между компонентами будет сравнительно небольшой и это позволит проследить различные этапы формирования адсорбционной и полимерной пленки. В области малых концентраций фермента протяженная однородная пленка фибрина не образуется, однако удалось проследить переход от отдельных денатурированных молекул белка до образования длинных нитевидных агрегатов.

основные результаты по этапу (кратко)

В рамках работы были определены кинетические зависимости динамических поверхностных свойств растворов смесей фибриногена (с концентрацией от 5*10-9 до 1*10-6М) и тромбина (от 5 до 1000 UN/л). Характер кинетических зависимостей динамической поверхностной упругости менялся с увеличением концентрации компонентов. В области малых концентраций тромбина определяющую роль в составе и структуре поверхностного слоя играет фибриноген. Добавление небольшого количества тромбина сначала приводит к появлению немонотонности на зависимостях динамической поверхностной упругости, что может указывать на присутствие в поверхностном слое отдельных развернутых молекул или их участков. Вероятно, концентрация фермента оказывается достаточной для формирования некоторого количества протофибрилл, однако недостаточной для формирования длинных волокон фибрина. Появление длинных нитевидных агрегатов было обнаружено с помощью АСМ для более высоких концентраций тромбина. Увеличение концентрации тромбина приводит к тому, что зависимости снова становятся монотонными и наблюдается рост динамической поверхностной упругости с увеличением поверхностной концентрации. Подобное поведение ранее наблюдалось для растворов амилоидных фибрилл, адсорбирующихся на границе жидкость-газ из их растворов, содержащих не агрегированный белок. При концентрациях фермента свыше 100 UN/л и в присутствии ионов кальция изменения в составе, морфологии и структурно-механических свойствах адсорбционных пленок фибриногена становятся гораздо более выраженными. Появление однородной полимерной пленки хорошо видно на изображениях, полученных с помощью микроскопии при угле Брюстера. При этом на зависимостях динамической поверхностной упругости рост значений сменяется падением. Однако, в отличие от ранее наблюдавшегося для малых концентраций тромбина, это падение значений гораздо более выраженно и достигает значений сопоставимых с результатами для неглобулярных белков и поверхностно активных полимеров. После прохождения максимума снова начинается рост значений динамической поверхностной упругости, свидетельствующий о постепенном образовании разветвленной структуры фибрина из отдельных гибких протофибрилл. На изображениях, полученных с помощью атомно-силовой микроскопии видно большое количество коротких разветвленных фибрилл, которые составляют основу пленки.

описание вклада в работу каждого из участников (учётная форма ЦИТиС)

Миляева О.Ю., доцент, осуществляла общее руководство работ по проекту, определяла морфологию адсорбционных слоев фибрина методом микроскопии при угле Брюстера и атомно силовой микроскопии,измеряла кинетические зависимости эллипсометрических углов дельта и пси, определяла изотермы сжатия пленок фибриноген-фибрин.
Рафикова А.Р., студентка, измеряла кинетические зависимости комплексной динамической поверхностной упругости и динамического поверхностного натяжения растворов смесей фибриногена и тромбина.

передача полной копии отчёта третьим лицам для некоммерческого использования: разрешается/не разрешается (учётная форма ЦИТиС)

разрешается

проверка отчёта на неправомерные заимствования во внешних источниках: разрешается/не разрешается (учётная форма ЦИТиС)

разрешается
АкронимPresidentMK_2021 - 1
СтатусЗавершено
Действительная дата начала/окончания21/04/2131/12/21

Ключевые слова

  • дилатационная поверхностная реология
  • поверхностная упругость
  • эллипсометрия
  • полимеризация
  • фибриноген
  • фибрин
  • поверхностные свойства
  • адсорбционные пленки