Page 34 - No29

NANOANYAGOK INVERZ-FÉNYKÉPE
NANOANY AGOK INVERZ-FÉNYKÉPE

megfigyelt, méretfrakciók gyakoriságát is homogén módon állandó elektronsűrűségű. megszabott feloldásban. A 10. ábrán a
figyelembevéve, méretmegoszlási A 9. ábrán vízben diszpergált (eloszlatott) szarvasmarha szérum albumin (BSA)
hisztogramot láthatjuk. A frakciók méretei arany nanorészecskék kisszögű szórását és a fehérje, „dummy” atom modell alapján
közötti különbséget végtelen kicsire szórási görbe kezdeti szakaszából, az ún. feltételezett szerkezetét láthatjuk. Az ábrán
választva, a kisszögű szórásgörbe alapján Guinier tartomány adataiból számított feltüntettük a BSA kristályosított változatán
számított folytonos méretmegoszlási egyenest mutatjuk be az R számítására, ami készített atomi feloldású szerkezetet is. A
G
függvényt is kiszámíthatjuk, és a teljesen jelen esetben 12.8 nm. kisszögű szórás alapján meghatározott alak
független két mérési módszer, az jelentősége abban áll, hogy az híg, vizes
elektronmikroszkópia és a kisszögű puffer oldatban készült, és az „élő” fehérje,
röntgenszórás, eredményeit is sok esetben változó alakjának átlagát
összehasonlíthatjuk. mutatja, a kristályosított, a valós biológiai
Az 5. összefüggéssel megadott szórási körülménynek nem megfelelő kristályos
görbe lehajló kezdeti szakasza, a határérték formához képest. Az ilyen jellegű
számítás felhasználásával, a kisszögű szórási vizsgálatoknak nagy jelentősége van, mert
görbék legáltalánosabban használt 9. Ábra Arany nanorészecskék döntő szerkezeti információkkal tud szolgálni
összefüggését szolgáltatja, amelyet Andre kisszögű szórási görbéje, és annak a fehérjék/enzimek biológiai aktivitása és
Guinier (1939) vezetett le, ezért Guinier kezdeti adatpárjaiból számított, szerkezete közötti kapcsolatok feltárásában.
összefüggésnek hívják, az egyenletben a G Guinier-féle log(Intenzitás)- q 2
index ugyan a nevére is utalhatna, de az a ábrázolás. Figyeljük meg, hogy a 7.
„girációs” elnevezésből származik. ábrán ezt a tartományt kiemelve és
kinagyítva, a szilika nanorészecskékre
vonatkozóan is ábrázoltuk.

(6. összefüggés) A gömb szórásának ismeretében sok,
A 6. összefüggés azt fejezi ki, hogy a kisszögű gömbhöz hasonló kisebb, nagyobb méretű
szórási görbék a kezdeti, q=0-ra extrapolált nanorészecske kisszögű görbéjét
Intenzitás q=0 értéktől exponenciálisan modellezhetjük. Az egyedi gömbalakkal
csökkennek. Mindkét oldal logaritmusát közelíthető nanorészecskéken túl,
véve, egy negatív iránytangensű lineáris szabálytalan, például fehérjék „durva”
egyeneshez jutunk, amelynek meredeksége szerkezete, pontosabban alakja a fehérje
(-R /3.) Az R , a részecske tehetetlenségi méreténél lényegesen kisebb, de a fehérjét 10. Ábra. Szarvasmarha szérum
2
G
G
sugarát fejezi ki, amely különböző alakú alkotó atomok méreténél néhányszor albumin (BSA) vizes oldatának
részecskék esetén eltérő értékű. Például egy nagyobb gömbök segítségével határozható kisszögű röntgenszórási kétdimenziós
Rsugarú gömb tehetetlenségi sugara meg. Lego játék módjára, a gömbökből képe, és görbéje (felső sor). A
R =√(3/5) R, de gömbhéj esetében R =R. próbáljuk kirakni az ismeretlen fehérje szórásgörbe alapján a „dummy” atom
G
G
Az R bevezetését a különböző (rúd, alakot. Azonos méretű, a fehérje modell segítségével nyert fehérje
G
lemez,stb.) alakú részecskék, hőmozgás által elektronsűrűségének megfelelő ((~420 alakja (alsó sor, bal oldali ábra),
okozott, irányfüggetlen átlagos beállása elektron/nm ) gömbök felhasználásával, a valamint a kristályos forma atomi
3
indokolja. gömbök pozícióinak ismeretében a feloldású szerkezete (alsó sor, jobb
A 6. összefüggés segítségével a kisszögű modellezett szerkezet szórása kiszámítható oldali ábra).
szórás tetszőleges alakú részecskék és a fehérje mért szórási görbéjével
méretmeghatározásának elterjedt és összevethető. A modell szokásos A nanorészecskék és óriásmolekulák
hatékony módszerévé vált. Az összefüggés szakkifejezése „dummy” atom modell. A (fehérjék) kisszögű röntgenszórással történő
alapján nanorészecskék kisszögű szórásának kirakott modell és annak számított szórási méret és alakmeghatározásának bemutatása
logaritmusát a szórási szögből (2Θ) képzett görbéje egy próbálkozás jellegű (a után, térjünk át a kisszögű szórás
szórási változó (q) négyzetének szerencsejátékra utaló Monte Carlo módszerének további biokémiai vonatkozású
függvényében, egy negatív iránytangensű nevezéssel szokás illetni) algoritmus alkalmazására! A sejtek membránját két
egyenest kell adnia, ha a részecske közel segítségével addig változtatható, míg a darab hosszú, tipikusan 14 – 18
monodiszperz. Az iránytangens az számított és mért szórási görbék a lehető szénatomszámú, láncot tartalmazó
„általánosított” méretet (R ) szolgáltatja. A legnagyobb mértékben megegyeznek. Ilyen foszfolipidek alkotják, amelyek az
G
6. összefüggés akkor érvényes, ha minden módon a vizsgálandó fehérje alakja előbbiekben bemutatott etoxilált
részecske ~ gömb alakú (monoform) és határozható meg a gömbök mérete által zsíralkoholokhoz hasonlóan vizet kedvelő és

34 KÉMIAI PANORÁMA 29. SZÁM, 2024. ÉVFOLYAM