Mezoporozni delci kot osnova za razvoj kolorimetričnih indikatorjev za makromolekuleŠifrer, Klara (Avtor) Švara Fabjan, Erika (Mentor) Cerc Korošec, Romana (Komentor) mezoporozni delciMCM-41kolorimetrični indikatorjikrezol rdečeMezoporozni delci so porozni materiali, ki vsebujejo kanale por premera med 2 nm in 50 nm. Zaradi visoke specifične površine, ozke porazdelitve velikosti por in možnosti modifikacije porozne matrice s kovalentno vezavo različnih funkcionalnih skupin (t.i. reakcijo funkcionalizacije) in/ali adsorpcijo barvil, so zanimiva osnova za uporabo na različnih področjih, tudi v senzoriki. V magistrski nalogi sem sintetizirala in preučevala lastnosti modificiranih mezoporoznih delcev MCM-41 kot osnovo za razvoj kolorimetričnih indikatorjev za makromolekule, ki bi delovali po mehanizmu sistema vrat z zapiralnim mehanizmom (ang. Molecular gate system). Najprej sem sintetizirala mezoporozne delce tipa MCM-41. Nato sem jih modificirala na način, da sem najprej adsorbirala barvilo krezol rdeče, nato pa funkcionalizirala površino s 3-aminopropilnimi skupinami. Sintetiziranim delcem smo določili lastnosti z UV-Vis in FT-IR spektroskopijo, rentgensko praškovno difrakcijo, dušikovo fizisorpcijo, termogravimetrijo, sklopljeno z masno spektrometrijo, meritvami zeta potenciala in pH. Za namen uporabe delcev v sistemu vrat z zapiralnim mehanizmom sem preverila sproščanje barvila (desorpcijo) v medij s kontroliranim in nekontroliranim pH. Prav tako sem izvedla preliminarne teste vezave fluorescenčno označenega izbranega proteina na nefunkcionalizirano in funkcionalizirano matrico MCM-41. Ugotovila sem, da so nefunkcionalizirani delci MCM-41 z adsorbiranim barvilom krezol rdeče v različnih masnih razmerjih oranžne do oranžne-rjave barve, barvilo je v večji meri prisotno v enkrat deprotonirani obliki. Delcem se ohrani mezoporozna struktura, se jim pa zniža specifična površina in volumen por, kar potrjuje, da se je barvilo adsorbiralo v pore. Ocenjena izoelektrična točka materialov je pri približno pH 3,8. Funkcionalizirani delci MCM-41 z adsorbiranim barvilom so vijolične barve, barvilo je v večji meri prisotno v popolnoma deprotonirani obliki. Tem delcem nismo več potrdili mezoporozne strukture, volumen por in specifična površina sta se znižali, izoelektrična točka pa je bila približno pri pH 9. S testom desorpcije smo ugotovili, da je desorbirano barvilo iz vseh funkcionaliziranih in nefunkcionaliziranih delcev v medijih s kontroliranim pH v obliki, ki je značilna za pH medija ne glede na obliko, prisotno v matrici MCM-41, kar smo tudi potrdili s spremembo barve. Fluorescenčno označen protein A se je vezal na delce SiO2, vendar kanalov por s proteinom nismo popolnoma zaprli.20242024-03-22 14:10:01Magistrsko delo/naloga155268sl