Označevanje polielektrolitov s fluorescentnimi barvili in spremljanje elektrostatskega oblaganja bakterijskih celic z mikroskopijo in kalorimetrijoGrilc, Nina Katarina (Avtor) Kristl, Julijana (Mentor) Mirtič, Janja (Komentor) bakterijenanooblaganjepolielektrolitSTEDkalorimetrijaŽive bakterijske celice so danes nepogrešljive na mnogih področjih biotehnologije in biomedicine. Za te namene pogosto spreminjamo površinske lastnosti celic. Ena od možnosti za modifikacijo celične površine je oblaganje celic z metodo nanoplastenja, pri kateri se plasti polielektrolitov nalagajo na nabito površino oblaganca na podlagi elektrostatskih interakcij. V magistrski nalogi smo spremljali tvorbo polikationske plasti na negativno nabiti površini bakterijskih celic. To je prva naloga, ki preučuje nanoplastenje celic s fluorescenčno mikroskopijo z vzbujenim praznjenjem emisije (STED). Namen je bil optimizacija postopka označevanja polikationov s fluorescentnim barvilom in izbor barvila, ki na uporabljenem STED mikroskopu izkazuje boljšo ločljivost metode kot na konfokalnem mikroskopu. Sistematično smo nanoplastenje s polielektroliti preučili na dveh vrstah celic (E. coli in P. stutzeri) z meritvijo zeta potenciala (ZP) in STED mikroskopijo. Nanooblaganje smo spremljali še z izotermno titracijsko kalorimetrijo (ITC). Rezultati kažejo izboljšanje ločljivosti na STED v primerjavi s konfokalnim mikroskopom pri barvilu STAR RED, ne pa pri ATTO 594 in rodamin-B-izotiocianatu. S STAR RED smo označili polikatione (visoko- in nizkomolekularna polietilenimin - PEI in polialilamin klorid - PAH) in z njimi obložili celice E. coli in P. stutzeri. ZP celic se je spremenil iz negativnega pred nanooblaganjem v pozitivnega po nanooblaganju. STED slike kažejo nastanek nanoobloge na celični površini. Ugotovili smo, da polikationi prehajajo v notranjost P. stutzeri, ne pa v E. coli, nismo pa dokazali razlik v prehajanju polikationov glede na molekulsko maso. Pri ITC so krivulje odvisnosti toplotnega toka od količine dodanega polielektrolita pri E. coli dosegale plato, pri katerem predpostavimo zasedenost celotne celične površine s polikationom. Pri P. stutzeri je bilo prisotno sipanje podatkov okoli pričakovane (sigmoidne) oblike krivulje zaradi prehajanja polielektrolita v notranjost. Nanooblaganje preučevanih bakterijskih celic s PEI in PAH je bilo uspešno, saj se je površinski naboj spremenil iz negativnega v pozitivnega, tvorba nanoobloge pa je vidna tudi s STED. Permeabilnost celične stene za polikation je manj odvisna od njegove molekulske mase in bolj od vrste celic, kar smo dokazali z opazovanjem lokalizacije polikationov po nanooblaganju s STED mikroskopijo. Z ITC potrdimo doseganje nasičenja celične površine s polikationom.20202020-01-25 08:35:03Magistrsko delo/naloga113691VisID: 72706sl