Naslov
MEHANIZAM INTERAKCIJE BIOTIOLA S NANOČESTICAMA ZLATA I SREBRA
(MECHANISM OF INTERACTION OF BIOTHIOLS WITH SILVER AND GOLD NANOPARTICLES)

Autori
Pem, Barbara

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Farmaceutsko-biokemijski fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
14.12

Godina
2021

Stranica
125

Mentor
Vinković Vrček, Ivana ; Vrček, Valerije

Ključne riječi
nanočestice srebra, nanočestice zlata, cistein, glutation, nuklearna magnetska rezonancija, teorija funkcionala gustoće, molekulska dinamika
(silver nanoparticles, gold nanoparticles, cysteine, glutathione, nuclear magnetic resonance, density functional theory, molecular dynamics)

Sažetak
Transformacije nanočestica zlata (AuNP) i srebra (AgNP) u biološkim sustavima utječu na njihov biološki identitet, ponašanje i biološke učinke. Zbog svojeg velikog afiniteta prema sumporu, AgNP i AuNP lako stupaju u interakcije s endogenim biotiolima, pa je razumijevanje takvih interakcija preduvjet njihove uspješne biomedicinske primjene. Cilj ove doktorske disertacije bio je utvrditi mehanizam interakcije i vezanja biotiola s AgNP i AuNP kombiniranom primjenom eksperimentalnih i računalnih metoda. Nanočestice su pripremljene metodom redukcije, te su karakterizirane obzirom na oblik, raspodjelu veličina, zeta potencijal i koloidnu stabilnost pomoću mikroskopskih i spektroskopskih tehnika. Direktna interakcija s biotiolima praćena je nuklearnom magnetskom rezonancijskom spektroskopijom, a primjenom kvantno-kemijskih i molekulsko-dinamičkih metoda potvrđen je pretpostavljeni mehanizam tih interakcija. Utvrđeno je da se prilikom interakcije biotiola s atomima Ag i Au na nanopovršini događa njihova oksidativna dimerizacija u disulfide. Mehanizam oksidativne dimerizacije odvija se u dva koraka: 1) oksidacija tiolne skupine u sulfensku kiselinu posredovana reaktivnim kisikovim vrstama i 2) reakcija tiola i sulfenske kiseline uz oslobađanje vode, katalizirana s Ag i Au. Nastali disulfidi adsorbiraju na površinu AgNP i AuNP putem nekovalentnih interakcija, u kojima sudjeluju sve njihove funkcionalne skupine. Izračunom energije vezanja potvrđena je spontanost adsorpcije i veći afinitet vezanja disulfida u odnosu na tiole. Stoga je konačni produkt interakcija metalnih površina s tiolima nastanak AgNP i AuNP obloženih disulfidima. Ova saznanja pridonose razumijevanju transformacija nanočestica u prisutnosti biotiola što je važno za procjenu njihovih bioloških učinaka i sigurnosti primjene u biomedicini.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija, Farmacija

POVEZANOST RADA