Juskowiak, Bernard. PromotorŚwitalska, Angelika2019-03-272019-03-272019http://hdl.handle.net/10593/24476Wydział ChemiiTematyka rozprawy doktorskiej skupia się na opracowaniu i charakterystyce fluorescencyjnych sond do monitorowania jonów potasu, bazujących na strukturze G-kwadrupleksu (G4 DNA) z wykorzystaniem techniki Langmuira. Zaprojektowano i scharakteryzowano spektroskopowo (spektrofotometria UV-vis, fluorescencja, dichroizm kołowy) oligonukleotydowe sondy fluorescencyjne, znakowane hydrofobowym ugrupowaniem (kotwica cholesterolowa) oraz znacznikami fluorescencyjnymi (FRET, py, Upy i AgNCs). Badania spektralne, potwierdziły, że tak zaprojektowane układy analityczne generują sygnał analityczny w obecności kationów metali alkalicznych i wykazują wyższą czułość w stosunku do jonów K+ (w porównaniu z jonami Na+). Rejestracja izoterm π-A dla monowarstwy DODAB w obecności sond oraz widm fluorescencyjnych kompleksów sonda/DODAB na granicy faz woda/powietrze techniką światłowodową, pozwoliły uzyskać wgląd w procesy interakcji sonda-monowarstwa i oszacować oddziaływanie sondy z kationami metali. Końcowym etapem badań było monitorowanie jonów K+ przy powierzchni błony biologicznej (komórki HeLa) w oparciu o najbardziej obiecujące układy sonda/DODAB (Ch(F-TBA-T), Ch(py-TBA-py)). Z sukcesem udało się zaobserwować, że badane sondy mają potencjał jako biosensory do detekcji jonów K+. Badania zawarte w niniejszej rozprawie doktorskiej są przedsięwzięciem całkowicie nowatorskim, zarówno w aspekcie badania kwadrupleksowego DNA techniką Langmuira, jak i w obszarze prowadzenia badań fotofizycznych sond na granicy faz monowarstwa/faza wodna.The subject of the doctoral dissertation focuses on the development and characterization of fluorescent probes for monitoring potassium ions, which are based on the G-quadruplex (G4 DNA) structure and are investigated in bulk solution as well as using the Langmuir technique. Oligonucleotide fluorescent probes labeled with a hydrophobic moiety (cholesterol anchor) and fluorescent tags were designed and their spectral properties (UV-vis spectrophotometry, fluorescence, circular dichroism) were characterized. Four transduction approaches have been used, a FRET process between two fluorophores acting as a donor/acceptor pair, an excimer emission generation by pyrene tags, a fluorescence modulation by interactions between ethynylpyrene uridine (Upy) fluorescent labels, and a generation of fluorescent silver nanoclusters (AgNCs) on a DNA matrix. To gain insight into the probe-monolayer interactions and to estimate the impact of monolayer on the probe performance with metal cations, the π-A isotherms for the DODAB monolayer in the presence of probes were analyzed and fluorescence spectra of the probe/DODAB complexes at the water/air interface were recorded with a fiber optics accessory. The final stage of the research was devoted to examine the ability the most promising probe/DODAB systems (Ch(F-TBA-T), Ch(py-TBA-py)) for anchoring at the surface of the biological membrane (HeLa cells). The research included in the presented PhD thesis is a completely novel approach considering both the study of quadruplex DNA using the Langmuir technique and the, photophysical investigation of fluorescent probes at the air/water interface.polinfo:eu-repo/semantics/restrictedAccessG-kwadrupleksmonowarstwy Langmuirasondy fluorescencyjnedetekcja jonów K+G-quadruplexLangmuir monolayerfluorescent probesdetection of K+ ionsDysertacja