ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ СЫВОРОТОЧНОГО АЛЬБУМИНА

В работе представлены результаты экспериментальных исследований водно-солевых растворов сывороточного альбумина человека (САЧ), который рассматривается как аналог биожидкостей организма. Наблюдаемые структурные эффекты в дегидратированных пленках рассмотрены с учетом концепции надмолекулярной организации полимерного тела и его многоуровневой структуры. Для изучения образцов была разработана и опробована единая комплексная методика, включающая в себя исследования надмолекулярной структуры (НМС) всей капли на оптическом уровне (микроуровень) и морфологии глобулярных структурных элементов альбуминовой пленки (наноуровень) методом атомно-силовой микроскопии (АСМ). Обработка фаций САЧ с помощью программно-аппаратного комплекса «Морфо» позволила установить зависимости НМС фации от концентрации альбумина.  На оптическом уровне удалось наблюдать сложно-ступенчатый механизм изменения надмолекулярной структуры водно-солевых фаций альбумина. Исследование показало, что с повышением концентрации белка площадь области кристаллизации дендритов падает. При концентрации 10 % САЧ происходит структурный переход: дендритно-фрактальная морфология сменяется системой трещин и отдельных конкреций. Методом атомно-силовой микроскопии была выявлена глобулярная структура белковой матрицы. Проведена оценка размеров единичной глобулы и белковых ассоциатов, и плотности их упаковки в зависимости от концентрации.

1. Чуракова Ю.А., Антонова А.А. Микрокристаллография как стандартный метод оценки состояния слюны // Тихоокеанский медицинский журнал, 2020. № 2 (80). С. 79–81.

2. Петров В. О. Автоматизация анализа растровых изображений твердой фазы биологической жидкости медико-биологических препаратов: Автореф. дис. канд. техн. наук. Волгоград, 2009. 150 c.

3. Быстревская А.А., Деев Л.А. Морфометрия фаций слёзной жидкости у здоровых людей различных возрастных групп // Материалы III Всерос. научно-практической конф. «Функциональная морфология биологических жидкостей». М., 2004. С. 16–17.

4. Петров В.О., Камаев В.А., Поройский С.В. Алгоритм текстурной сегментации растровых изображений при решении прикладных задач медико-биологического анализа // Современные проблемы науки и образования. 2009. № 6–3. С. 105–110.

5. Тарасевич Ю.Ю. Процессы самоорганизации в высыхающих каплях многокомпонентных жидкостей: эксперименты, теории, приложения. Краткий обзор публикаций за 2010–2012 годы // Материалы II Международной конференции «Процессы самоорганизации в высыхающих каплях многокомпонентных жидкостей: эксперименты, теории, приложения». Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2012. С. 231–239.

6. Шабалин В.Н., Шатохина С.Н. Морфология биологических жидкостей человека. М.: Хризостом, 2001. 304 с.

7. Шабалин В.В. Биофизические механизмы формирования твердофазных структур биологических жидкостей человека: Автореф. дис. д-ра биол. наук. ФГБНУ Ин-т физиологии им. И.П. Павлова РАН. СПб., 2018. 45 с.

8. Чиканова Е.С., Федосеев В.Б., Голованова О.А. Биожидкости и фракталы: количественный критерий самоорганизации капли // Вестник Омского университета, 2015. № 4 (78). С. 45–49.

9. Василенко А.С. Методы анализа фаций биологических жидкостей (обзор литературы) // Вестник студенческого научного общества ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет», 2021. С. 28.

10. Бузоверя М.Э., Щербак Ю.П., Шишпор И.В. Количественная оценка микроструктурной неоднородности фаций биожидкостей // Журнал технической физики, 2014. Т. 84. №. 10. С. 133–138.

11. Рожков С.П., Горюнов А.С., Крупнова М.Ю. Сопряженность конформационных и фазовых состояний сывороточного альбумина в солевых растворах по данным метода ЭПР спиновых меток // Труды Карельского научного центра Российской академии наук, 2020. № 11. С. 38–53.

12. Гордеева В.Ю. Теоретическое исследование влияния термо-и концентрационно-капиллярных эффектов на динамику тонкого слоя испаряющейся полярной жидкости: Дисс. канд. физ.-мат. наук, Пермь, 2014. 154 c.

13. Андриевский Р.А. Основы наноструктурного материаловедения. М.: Бином, 2012. 252 с.

14. Каталог Ярмарки инновационных медицинских высокотехнологичных проектов «Атоммед-2008». Саров: ФГОУ ВПО СарФТИ, 2008.

15. Гуль В.Е. Структура и прочность полимеров. М.: Химия, 1978. 328 с.

16. Кудряшова Е.В., Гладилин А.К., Левашов А.В. Белки в надмолекулярных ансамблях: исследование структуры методом разрешенно-временной флуоресцентной анизотропии // Успехи биологической химии, 2002. Т. 42. С. 257–294.

17. Рожков С.П., Горюнов А. С. Кластеризация белковых молекул в водно-солевых растворах лизоцима // Ученые записки Петрозаводского государственного университета, 2012. №. 4. С. 13–18.

18. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. М.: Химия, 1978. 544 с.

19. Бузоверя М.Э., Шишпор И.В., Щербак Ю.П. Возможности использования комбинированных оптических и АСМ исследований альбумина // Журнал технической физики, 2018. Т. 88. №. 2. С. 300–305.

20. Бузоверя М.Э., Шишпор И.В., Щербак Ю.П. Экспериментальное исследование микроструктур фаций сывороточного альбумина. // Журнал технической физики, 2012. Т. 82. Вып. 9. С.87–94