velikost textu

Solvent Relaxation in Biomembranes: Application in the Development of Non-Viral Gene Transfection Carriers

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Solvent Relaxation in Biomembranes: Application in the Development of Non-Viral Gene Transfection Carriers
Název v češtině:
Relaxace rozpouštědla v biomembránách: použití pro studium nosičů určených pro non-viriální genovou transfekci
Typ:
Disertační práce
Autor:
Agnieszka Olzynska, Ph.D.
Školitel:
doc. Martin Hof, DSc.
Oponenti:
doc. RNDr. Tomáš Obšil, Ph.D.
RNDr. Mgr. Martin Michl, Ph.D.
Id práce:
112539
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
Program studia:
Fyzikální chemie (P1404)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
17. 9. 2008
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Příloha práce byla vyloučena ze zveřejnění.
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Re|axace rozpouštědla V biomembránách: použitípro studium nosičůurčených pro non.viriální genovou transfekci ABSTRAKT Pro charakterizaci vlastností lipidové membrány byla v této práci použita fluorescenční metoda ..relaxace rozpouštědla,,, která umožňuje získat poznatky o stupni hydratace a pohyblivosti hydratovaných molekul lipidů. Pomocí tÍi rizných fluorescenčních derivátů naftalenu (Patmanu Laurdanu a Prodanu) byly zkoumány rtnné části oblasti polárních lipidoqých hlav ve fosfolipidové membráně. Nejprve byla přesně určena pozice výše zmíněných sond Patmanu a Laurdanu metodou paralaxového zhášení ve dvojvrstvě složenéz DoPC. Vedle toho byla lokalizace výše zmíněných značek mapována v závislosti na obsahu kladně nabitého lipidu DoTAPu metodou arylamidového zhášenía byla zjištěna změna pozice v případě nabité sondy Patmanu. Dvojvrstvy tvořené lipidy s fosfatidylcholinovými hlavami obsahující ruzné mastné kyseliny (DOPC, POPC' OPPC and PCA6) byly také sfudovány a výsledky ukáza|y rozdi|y jak v hydrataci tak v mobilitě fosfolipidoqých hlav v závislosti na typu alifatických řetězců. Závěrečným projektem byla charakterizace vlastností liposomů, které nacházejí využitív cíleném transporfir genů do buněk in vitro a in vivo. Tyto liposomy jsou tvořeny neutrálním lipidem DoPC a ruzným podílem kladně nabitého DoTAPu. Měření relaxace rozpouštědla ukáza|a, že dipolární relaxačníkinetika probíhajícíěistě na nanosekundové škále se nemění monotónně se stoupajícímobsahem DoTAPu v membráně. Do 30oÁ podílu DoTAPu docháai k těsnějšímusbalení membrány, ale hydratace na úrovni sn-l karbony|ů zttstává zachována. Při vyšších koncentracích DoTAPu ve dvojvrstvě se naopak obsah vody zlyšuje díky rozvolnění membrány. obdobné experimenty byly provedeny i pro systém DMTAP/DMPC, aby byl odhalen vliv délky alifatických řetězců mastných kyselin na relaxaci rozpouštědla v membránách.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT In order to study lipid membrane properties, fluorescence solvent relaxation method, which enables us to determine the degree of hydration of the membrane and the mobility of the hydrated lipid molecules, was used. Applying three different naphthalene derivatives as fluorescent dyes (Patman, Laurdan and Prodan) allowed probing different parts of the headgroup region of the bilayer. First, wavelength-dependent parallax quenching measurements resulted in the determination of precise locations of Laurdan and Patmant within the DOPC bilayer. Exploring the issue of the probes locations within the lipid bilayer, acrylamide quenching experiments were performed. They have shown Patman relocalization in cationic, DOTAP-containing systems. Bilayers formed from phosphatidylcholines with different alkyl chains (DOPC, POPC, OPPC and PCΔ6) but the same polar head were also studied. The results have shown differences in the both hydration and mobility of the membranes depending on the type of fatty acid chains of bilayer lipids. Finally, liposomes formed from cationic lipids, commonly used to deliver genes into cells in vitro and in vivo, were investigated. Measurements of the structure and dynamics of fully hydrated liquid crystalline lipid bilayers composed of the mixtures of cationic DOTAP and neutral DOPC with the use of fluorescence solvent relaxation technique were performed. The nonmonotonic dependence of dipolar relaxation kinetics (occurring exclusively on the nanosecond timescale) on DOTAP content in the membrane was found to exhibit a maximum integral mean solvent relaxation time at 30 mol % of DOTAP. Up to 30 mol %, the addition of DOTAP does not influence the amount of bound water at the level of the sn carbonyls, but leads to an increased 1 packing of phospholipid headgroup. Above this concentration, elevated lipid bilayer water penetration was observed. Additionally, to study the influence of hydrocarbon chain length and its saturation on membrane hydration and mobility, measurements similar as for DOTAP/DOPC were performed for the DMTAP/DMPC system.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Agnieszka Olzynska, Ph.D. 833 kB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Agnieszka Olzynska, Ph.D. 590 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Agnieszka Olzynska, Ph.D. 148 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Tomáš Obšil, Ph.D. 142 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Mgr. Martin Michl, Ph.D. 80 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 524 kB