Решение
1) «В основе биомиметических сенсоров на диоксины лежит взаимодействие диоксинов с синтетическими олигопептидами. Фактически речь идет о создании прототипа рецептора Ah, реагирующего на ароматические углеводороды в живых клетках. Высокая селективность такого рецептора навела ученых на мысль о создании его искусственного аналога, служащего для определения диоксинов. Строение комплекса AhRdioxin, образуемого при взаимодействии рецептора с диоксином, пока не определено, что не позволяет однозначно описать механизм его действия и затрудняет направленный поиск синтетического аналога. В качестве основы для создания рецептора вначале использовали трипептид Phe-Gln-Gly, а затем – серию пентапептидов, например, Asn-Phe-Gly-Gln-Ile. Для создания устройства прибегают к хемосорбции этих веществ, по аналогии с хемосорбцией тиолов на поверхности золота. С этой целью последовательность аминокислотных фрагментов по краям дополняется остатками серасодержащей аминокислоты цистеина, которая взаимодействует с тонким слоем золота, напыленным на микрокристалл кварца микровесов. Иммобилизацию пептидов A, B и С проводили погружением покрытой золотом кварцевой пластинки в 1 mM водно-этанольный раствор (1:1 по объему) при комнатной температуре в темноте в течение 24 часов. Взаимодействие иммобилизованного пептида с диоксином носит электростатический характер и приводит к увеличению.массы кристалла кварца. Это увеличение массы, соответствующее связыванию диоксинов олигопептидом, фиксируют как изменение резонансной частоты кварцевого криcталла»
2) Биомиметика (от лат. bios — жизнь, и mimesis — подражание) — подход к созданию технологических устройств, идея и основные элементы которых заимствованы из живой природы. Примером биомиметики служит создание полимерных материалов, имитирующих нановолоски на коже некоторых пресмыкающихся, благодаря которым они удерживаются на гладких поверхностях.
3) Слой золота наносят на кварцевую поверхность с целью иммобилизации пептида, который не взаимодействует с кварцем
4) Образующийся монослой пептида иммобилизуется на поверхности благодаря взаимодействию атомов золота с тиольными группами пептида.
5) 120
6) 1мм2 = 106 мкм2, поэтому на каждой стороне пластинки иммобилизовано 1010 пентапептидов. Предполагаем, что каждый пентапептид связывается с одной молекулой диоксина (C12H4O2Cl4, M = 322 г/моль).
m(г) = (N×M)/NA = (2×1010×322 г/моль)/(6,02×1023 моль-1) = 1,08×10-11 г
