Особенности структурной организации, ионные взаимодействия и физико-химические свойства мембран и планарных биомиметических наносистем

Хомутов, Геннадий Борисович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Особенности структурной организации, ионные взаимодействия и физико-химические свойства мембран и планарных биомиметических наносистем
ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Особенности структурной организации, ионные взаимодействия и физико-химические свойства мембран и планарных биомиметических наносистем"

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ, ИОННЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕМБРАН И ПЛАНАРНЫХ БИОМИМЕТИЧЕСКИХ НАНОСИСТЕМ

Специальность: 03.00.02 - Биофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва - 2006

Работа выполнена на кафедре биофизики физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова

Официальные оппоненты:

Доктор физико-математических наук, доцент

Доктор физико-математических наук

Левшин Николай Леонидович Нечипуренко Юрий Дмитриевич

Доктор физико-математических наук, профессор Фейгин Лев Абрамович

Ведущая организация: Институт химической физики им. H.H. Семенова РАН, г. Москва.

диссертационного Совета Д501.001.96 при Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119992, Москва, Ленинские горы 1, МГУ, биологический факультет, кафедра биофизики

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова

Автореферат разослан « » С&и _2006 г.

Защита состоится.

/ ьшгииЯ

2006 г. в 14-00

.на заседании

Доктор биологических наук, профессо

Ученый секретарь

Диссертационного Совета Д501.001.96

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Изучение физико-химических механизмов процессов структурной организации и трансформации, а также взаимосвязи структуры, свойств и функций в биологических системах на разных уровнях их организации от молекулярного и супрамолекулярного (нано-уровня) до клеточного и более высоких уровней является одной из важнейших проблем современной биологической физики и ряда смежных областей науки. Ее решение важно для понимания фундаментальных механизмов процессов формирования и функционирования биологических и биомиметических систем, а также для разработки эффективных подходов к управлению этими процессами и методов целенаправленного изменения структурно-функциональных характеристик таких систем, что, в свою очередь, необходимо для успешного решения большого числа практических задач в медицине, биоинженерии, биотехнологии и молекулярной нанотехнологии.

Исследования фундаментальных механизмов функционирования биомембран, принципов структурообразования и физико-химических свойств мембранных систем относятся к важнейшим задачам современной биофизики. Мембранные системы являются гетерогенными и в определенных условиях неравновесными системами, при этом их гетерогенность обусловлена как наличием пространственно-выделенных компартментов и границ раздела (поверхностей мембран), так и гетерогенной структурой самих мембран, обусловленной их сложным составом и строением. Ключевой проблемой в выяснении механизмов протекания и регуляции различных процессов в мембранах и в построении полной физико-химической картины функционирования мембранных систем становится изучение ультраструктуры и физико-химических свойств локальных областей биомембран и их поверхности, определение локальных концентраций компонентов водной фазы в примембранных областях и их изменений в ходе различных мембранных процессов, исследование механизмов процессов и взаимодействий на границе раздела фаз в сложных многокомпонентных мембранных структурах, поскольку именно физические и химические параметры характерных локальных областей мембранных систем и соответствующие локальные активности реагентов определяют протекание

мембранных реакций и функционирование мембранных энергопреобразугощих и транспортных систем. Водные суспензии биологических и модельных мембранных структур являются гетерогенными системами, в которых концентрации заряженных компонентов (молекул и ионов) могут быть неодинаковы в различных локальных областях вследствие неодинаковой величины равновесного электростатического потенциала в различных областях суспензии (наличие поверхностных и локальных потенциалов), а также вследствие процессов активного транспорта, нарушающих химическое равновесие между различными локальными областями системы. Количественный анализ перераспределения ионов в процессах активного транспорта в мембранных системах требует учета взаимодействия ионов с акцепторными группами мембран и водной фазы в различных областях системы. В связи с этим актуальной является разработка подходов к избирательному исследованию параметров связывания ионных компонентов в локальных областях гетерогенной системы -суспензии мембранных структур.

Электростатические взаимодействия играют принципиально важную роль в процессах с участием ионных компонентов. Водная фаза всегда содержит ионы. Ионные взаимодействия с участием протонов, гидроксид-анионов и катионов металлов имеют место и играют важную роль в различных системах, включая биологические. Ряд металлов (натрий, калий, магний, кальций, марганец, железо, медь, цинк, молибден) являются наиболее необходимыми для жизнедеятельности и присутствуют в биологических системах в катионной форме. Большинство других металлов, особенно тяжелые металлы, являются абиогенными и зачастую токсичными. В течение уже довольно длительного времени изучение физико-химических механизмов взаимодействия катионов металлов и других ионных компонентов водной фазы с биологическими и модельными мембранными и планарными системами является интенсивно развивающейся областью биофизики мембран и ряда смежных областей. Активно исследуются трансмембранные градиенты концентраций ионов, активный и пассивный транспорт, адсорбция и специфическое связывание, электростатические взаимодействия, окислительно-восстановительные реакции. К настоящему времени достигнут существенный прогресс в экспериментальном изучении и теоретическом описании процессов с участием ионов, заряженных молекул и коллоидных частиц в системах, имеющих заряженные поверхности, таких как

биологические и модельные мембраны, ленгмюровские монослои, коллоидные и полимерные, в частности, полиэлектролитные системы. Основные нерешенные проблемы в этих областях связаны с тем, что особенности состава и структурной организации таких систем являются важным фактором, определяющим их локальные электростатические характеристики и специфику их ионных взаимодействий, которые, в зависимости от природы взаимодействующих ионных компонентов, могут влиять на результирующую структуру и физико-химические свойства таких систем. В связи с этим, актуальным является исследование взаимосвязи структурной организации, ионных взаимодействий и физико-химических свойств в биологических и модельных мембранах, а также в пленарных биомиметических системах.

Существенный интерес представляет изучение особенностей взаимодействия катионов редкоземельных металлов с различными биологическими и модельными системами. Несмотря на то, что лантаноиды являются абиогенными металлами, благодаря своим уникальным оптическим и магнитным свойствам они находят применение в биологии и медицине в качестве диагностических средств: катионы европия успешно используются как флуоресцентные зонды, катионы гадолиния применяют в качестве контрастных агентов при магнитно-резонансных и рентгеновских исследованиях. Лантаноиды известны также как блокаторы механочувствительных каналов, определяющих осмотическую устойчивость клеток и поддержание тонуса стенок кровеносных сосудов. Редкоземельные катионы могут образовывать устойчивые комплексы со многими биогенными молекулярными лигандами и группами, что делает актуальным исследование особенностей структурной организации и свойств биологических и биомиметических систем, содержащих эти катионы.

Ленгмюровские монослои амфифильных молекул на поверхности водной фазы являются пленарными макроскопическими объектами, широко-используемыми для экспериментального моделирования поверхности мембран и исследования механизмов процессов на границе раздела фаз в организованных молекулярных системах, в частности, взаимодействия с ионами и биологически-активными молекулами водной фазы. Исследование взаимодействия лекарственных и биологически активных веществ с ленгмюровским монослоем позволяет выявить особенности взаимодействия таких веществ с мембранными структурами и может быть перспективным для определения и

прогнозирования их неспецифического действия. Несмотря на большое количество работ, посвященных исследованию ленгмюровских монослоев и мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт (ЛБ), содержащих катионы различных металлов, нерешенной остается проблема воспроизводимого получения высокоупорядоченных мультислойных ЛБ пленок, содержащих трехвалентные катионы металлов, в частности, катионы редкоземельных металлов. Решение этой проблемы актуально для создания новых планарных наносистем на основе редкоземельных металлов, обладающих магнитными и оптическими свойствами, интересными с фундаментальной точки зрения и важными для практических применений. Потенциальные возможности целенаправленно изменять в широких пределах структуру и состав ЛБ пленок делают актуальными исследования возможностей создания на их основе многокомпонентных упорядоченных планарных биомиметических наносистем, включающих структурные и функциональные наноразмерные компоненты различной природы, такие как липиды, ансамбли белков, полимерные комплексы, молекулы ДНК и другие наноструктуры.

на нано-уровне различных по своей природе нано-компонентов открывают широкие возможности для дизайна и получения новых материалов со структурно-функциональными характеристиками, важными для различных практических применений. Особый интерес в этих исследованиях представляет изучение процессов формирования структурно-упорядоченных биомиметических и гибридных молекулярных наносистем, поскольку способствует выяснению физико-химических механизмов процессов струетурообразования на нано-уровне в различных системах, включая биологические. Таким образом, исследование взаимосвязи специфических структурных особенностей различных модельных и синтетических биомиметических систем с их физико-химическими свойствами и ионными взаимодействиями, влияющими на структуру таких систем, является актуальным и важным для решения вышеупомянутой проблемы биофизики - выяснению взаимосвязи структуры, свойств и функций в биологических системах.

Важнейшая биологическая молекула - ДНК - и процессы с ее участием являются предметом интенсивных и весьма плодотворных исследований уже на протяжении нескольких десятилетий. Изучение процессов формирования супрамолекулярных структур на основе комплексов ДНК с катионными соединениями различной природы актуально в настоящее время с практической точки зрения, поскольку может способствовать разработке новых невирусных химических переносчиков для эффективного направленного транспорта нуклеиновых кислот через биологические мембраны, которые могут найти применение в генной терапии и биоинженерии. Цель и задачи исследования

Целью диссертационной работы является изучение взаимосвязи структурных характеристик, ионных взаимодействий и физико-химических свойств в биологических мембранах и модельных биомиметических наносистемах. Для достижения цели в диссертации решались следующие задачи: - построить модель для количественного физико-химического описания связывания ионных компонентов в гетерогенной системе и теоретически обосновать метод избирательного количественного определения параметров связывания ионов в произвольной локальной области гетерогенной системы в условиях быстрого установления ионного равновесия между ее различными областями;

- экспериментально разработать метод избирательного определения параметров связывания ионов в локальных областях гетерогенной системы (суспензии мембран) в условиях быстрого установления ионного равновесия между различными ее областями и применить его для количественного исследования локальных буферных свойств поверхности и внутренних областей тилакоидных мембран хлоропластов;

- экспериментально исследовать фотоиндуцированные изменения локальных концентраций протонов в тилакоидных мембранах хлоропластов и количественно описать фотоиндуцированное поглощение протонов хлоропластами;

- экспериментально исследовать влияние катионов двух- и трехвалентных металлов Но3+, 0(13+), одновалентного электролита (ИаС1) и ряда биологически-активных соединений на термодинамические характеристики ленгмюровских монослоев на поверхности водной фазы и на структурные характеристики мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт;

разработать экспериментальные методики и получить новые высокоупорядоченные планарные биомиметические наносистемы, включающие биологические, амфифильные, полимерные и неорганические компоненты, в том числе упорядоченные ансамбли белков (цитохром с), двухмерные магнитные системы на основе пленок Ленгмюра-Блоджетт стеарата гадолиния, полиэлектролитные комплексы с катионами редкоземельных металлов (Сс!3*, Ег3+, ТЬ3+, Ш3+), амфифильными соединениями, мембранами тилакоидов и липосом;

- провести исследование структуры, состава и физико-химических свойств получаемых мембранных структур и тонкопленочных планарных биомиметических наносистем.

В качестве основных объектов исследования в работе выбраны: гетерогенные системы, имеющие поверхности, контактирующие с водной фазой, и взаимодействующие с ионными компонентами водной фазы - энергопреобразующие тилакоидные мембраны хлоропластов высших растений, липосомы, ленгмюровские монослои и пленки Ленгмюра-Блоджетт, полиэлектролитные комплексы; в качестве ионных компонентов исследовались протоны, компоненты растворов различных солей катионов металлов (Иа+, Си2+, Сс13+, Но3+, Ег3+, ТЬ3+, Ш3+), природные (ДНК) и синтетические полиэлектролиты различного состава. Компонентами биомиметических

наносистем были молекулы цитохрома с и ряд лекарственных и биологически-активных соединений.

Методы исследования включали ЭПР-спектроскопию, метод спиновых зондов, дифракцию рентгеновских лучей, электронографию, сканирующую туннельную микроскопию, атомно-силовую микроскопию, сканирующую электронную микроскопию, спектроскопию в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной области, потенциометрическое титрование и электродную рН-метрию, стандартные методики получения ленгмюровских монослоев и ЛБ пленок, метод послойной чередующейся адсорбции противоположно заряженных компонентов водной фазы.

Достоверность полученных результатов исследований и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверждается воспроизводимостью результатов экспериментов; согласием полученных экспериментальных данных с результатами теоретических расчетов, а также согласием с существующими теоретическими представлениями и моделями; согласием результатов, полученных независимыми экспериментальными методами, а также согласием полученных результатов с известными литературными данными.

Научная новизна

В диссертационной работе получен ряд новых результатов, имеющих существенное значение для биофизики мембран и устанавливающих связь между особенностями структурной организации, составом, физико-химическими характеристиками и ионными взаимодействиями на границе раздела фаз в мембранах и планарных биомиметических наносистемах. Развитые в работе подходы и полученные результаты способствуют более глубокому пониманию механизмов процессов структурообразования и их регуляции в сложных мембранных системах и планарных биомиметических наносистемах, включающих биологические, амфифильные и полимерные компоненты. Результатом проведенного в диссертационной работе комплексного теоретического и экспериментального исследования физико-химических свойств и структурно-функциональных взаимосвязей в биологических и модельных мембранах, пленках Ленгмюра-Блоджетг и комплексах ДНК явилось формирование нового био-физико-химического подхода к созданию организованных функциональных наносистем.

В работе исследована проблема количественного описания перераспределения ионных компонентов между локальными областями гетерогенных мембранных структур. Впервые предложен физико-химический подход к количественному анализу связывания ионных компонентов в гетерогенных системах, в которых концентрации ионных компонентов различны и параметры, определяющие их связывание, неодинаковы в различных локальных областях системы.

Впервые теоретически и экспериментально разработан подход к избирательному количественному определению параметров связывания ионных компонентов отдельно в произвольной локальной области гетерогенной системы в условиях быстрого установления ионного равновесия между ее различными локальными областями, основанный на измерении изменений концентрации соответствующего заряженного компонента в объемной фазе системы в условиях изменения величины электростатического потенциала в исследуемой локальной области системы. Определены оптимальные условия применения такого метода для получения информации о величине буферной емкости наружной поверхности тилакоидных мембран хлоропластов, которая была нами впервые измерена и составила 80±5 моль/моль Р700 при рН = 8.

Проведено комплексное исследование взаимодействия одно- двух- и трехвалентных катионов металлов и ряда биологически-активных соединений с ленгмюровским монослоем стеариновой кислоты, а также структуры и физико-химических свойств соответствующих моно- и мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетг. Впервые получены мультислойные ЛБ пленки стеарата гадолиния с высокой степенью структурного совершенства, определяемой по параметрам рентгеновской дифракции, и макроскопически пленарной поверхностью с неровностями, не превышающими 1 нм на расстояниях ~ 1 (J.M. В результате, создан новый квази-двухмерный магнитный материал на основе высокоорганизованных гадолиний-содержащих ЛБ пленок, в котором слои магнитных атомов имеют толщину, соответствующую моноатомному слою.

послойной чередующейся адсорбции противоположно заряженных компонентов новых тонкопленочных комплексов полианионов (полистиролсульфонат, ДНК) и катионов редкоземельных металлов (Сё3+, Ш3+, Ег3+, ТЬ3+) в виде пленок на твердотельных подложках и коллоидных микрокапсул, исследованы их структура и физико-химические свойства. Впервые получены планарные биомиметические и гибридные наносистемы, включающие амфифильные молекулы, ансамбли белков (цитохром с), планарные полимерные комплексы, молекулы ДНК, в которых обнаружено формирование организованных низкоразмерных наноструктур.

Исследовано формирование комплексов полиэлектролитов с тилакоидными мембранами хлоропластов, липосомами, ленгмюровскими монослоями. Впервые получены и охарактеризованы новые гибридные супрамолекулярные структуры, включающие биологические компоненты и синтетические полимеры - комплексы, образованные тилакоидными мембранами хлоропластов и полиэлектролитами. Методом последовательной послойной чередующейся адсорбции противоположно заряженных компонентов впервые получены иммобилизованные комплексы тилакоид/полиэлекгролит на поверхности твердотельной подложки. Показано, что в пределах точности эксперимента не наблюдается существенного влияния поликатиона на электронный транспорт в мембранах хлоропластов и на структурные характеристики мембран, что открывает возможности для создания функциональных гибридных систем, включающих биологические фотосинтезирующие органеллы и синтетические полимерные молекулы.

Впервые синтезированы и изучены комплексы ДНК с ленгмюровскими монослоями, образованными молекулами амфифильного водонерастворимого поликатиона (производное поливинилпиридина) на поверхности водного раствора нативной ДНК низкой ионной силы. Наряду с индивидуальными квази-линейными молекулами ДНК в структурах комплексов обнаружены характерные тороидальные структуры, а также новые планарные протяженные сетевидные структуры.

Практическое значение результатов работы

работе экспериментальные и методические подходы, основанные на комплексном использовании ряда молекулярных зондов, могут найти практическое применение в лабораториях биологического и медицинского профиля и оказаться весьма полезными в прикладных работах, связанных с детальными исследованиями физико-химических свойств конкретных биологических мембранных структур и их изменений под действием факторов внешней среды и в ходе патологических процессов. Практическое значение для медицинских разработок имеет реализованная в работе возможность тестирования и анализа неспецифического взаимодействия фармакологических и биологически-активных веществ с мембранами с помощью анализа их взаимодействия с модельными ленгмюровскими монослоями. Такой подход позволяет моделировать и выявлять особенности взаимодействия биологически-активных веществ с мембранными структурами и может быть перспективным для выяснения механизмов их функционального действия, а также выявления и прогнозирования их неспецифического воздействия на биологические мембраны.

биомедицинских и биотехнологических систем. Разработанные в диссертации методы позволяют получать предельно тонкие и при этом высокоорганизованные и стабильные полимерные и композитные наноструктуры, что открывает возможности для включения в арсенал нанотехнологических разработок полимерных материалов, являющихся основой многих современных промышленных продуктов и технологий и обладающих многими практически полезными свойствами. Результаты работы способствуют развитию ряда технологий, включенных в перечень критических технологий Российской федерации, среди которых, в частности, генотерапия, мембранные технологии, полимеры и композиты. Результаты работы могут быть полезны и уже используются на ряде кафедр физического и химического факультетов МГУ, в Институте биофизики РАН, Институте кристаллографии РАН и др.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Параметры связывания заряженных компонентов (ионов, молекул, коллоидных частиц) в произвольной локальной области гетерогенной системы, характеризующейся быстрым установлением равновесия между ее локальными областями, в которых равновесные и/или стационарные концентрации заряженных компонентов различны и параметры, определяющие их равновесное связывание, неодинаковы, могут быть количественно определены путем измерения изменений концентрации соответствующего заряженного компонента в объемной фазе системы в условиях изменения величины электростатического потенциала в исследуемой локальной области системы. В свою очередь, изменения величины электростатического потенциала локальной области гетерогенной системы зависят от параметров связывания заряженных компонентов в данной локальной области.

2. Установлено, что величина буферной емкости наружной поверхности тилакоидной мембраны хлоропластов, определенная экспериментально с использованием модификаторов поверхностного потенциала наружной поверхности мембраны, равна 80±5 моль/мольР700хрН при рН=8,0 и составляет примерно половину полной буферной емкости мембран хлоропластов. Количество протонов, поглощаемых на свету тилакоидами при рН=8,0 составляет 50±4 HVP700. Протон-акцепторные группы тилакоидных мембран являются гетерогенной системой. Значительная часть буферной емкости тилакоидов (примерно 50 %) обусловлена протон-акцепторными группами, которые не вносят вклад в буферную емкость

наружной поверхности тилакоидной мембраны, и при этом не находятся в непосредственном равновесии с протонами, попадающими при освещении хлоропластов в водную фазу внугритилакоидного пространства.

3. Оптимизация ионного состава водной фазы, содержащей соединения гадолиния, позволяет получать мультислойные пленки Ленгмюра-Блоджетт стеарата гадолиния с высокой степенью структурного совершенства и макроскопически пленарной поверхностью с неровностями, не превышающими 1 нм на расстояниях - 1 цм, обладающие свойствами двухмерных магнетиков.

4. Ряд лекарственных и биологически-активных соединений (ингибиторы анионного транспорта в эритроцитах фуросемид и ВШЭ, каналоформер аламетицин, нейропептиды гуанфацин и клонидин) обладает амфифильными свойствами. Присутствие этих соединений в водной фазе в концентрациях выше 10"4 М вызывает характерные изменения формы изотерм сжатия Ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты, зависящие от рН и ионного состава водной фазы.

5. В планарных биомиметических и гибридных наносистемах, включающих амфифильные молекулы, катионы редкоземельных металлов, полиэлектролитные комплексы, молекулы ДНК, ансамбли белков (цитохром С), происходит формирование упорядоченных низкоразмерных наноструктур.

6. В определенных условиях происходит формирование комплексов полиэлектролитов с тилакоидными мембранами хлоропластов и липосомами. Получены комплексы тилакоид/полиэлектролит в объемной водной фазе и иммобилизованные комплексы на поверхности твердотельной подложки. При этом, не наблюдается существенного влияния поликатиона на фотоиндуцированный электронный транспорт в тилакоидных мембранах хлоропластов и на структурные характеристики этих мембран вплоть до концентраций полиэлектролита 10"3 М (в расчете на мономер).

7. С использованием метода Ленгмюра-Блоджетт и метода послойной чередующейся адсорбции противоположно заряженных компонентов получены и охарактеризованы новые тонкопленочные структуры на основе полиэлектролитных комплексов, включающих полианионы, катионы редкоземельных металлов (Сс13+, Ш3\ Ег3\ ТЬ3+), анионные амфифильные соединения в виде пленок на твердотельных подложках и коллоидных микрокапсул.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались на II и III Всесоюзных симпозиумах "Липиды биологических мембран" (Ташкент 1980, Пущино 1984); Всесоюзных и Российских конференциях "Магнитный резонанс в биологии и медицине" (Черноголовка 1981, Звенигород 1983, 1985, 1989, 1990, Суздаль 1998); Ломоносовских чтениях МГУ (Москва 1981, 1993, 1998, 2001); III Советско-Шведском симпозиуме по физико-химической биологии (Тбилиси 1981); Всесоюзном биофизическом съезде (Москва 1982); Всесоюзной конференции по нитроксильным радикалам (Черноголовка 1982); Ш Советско-Швейцарском симпозиуме "Биологические мембраны: структура и функции" (Ташкент 1983); 16 и 22 конференциях Федерации Европейских биохимических обществ (FEBS) (Москва 1984, Стокгольм (Швеция) 1993); ХП Всесоюзном совещании по транспортным АТФазам "Ионный гомеостаз и влияние факторов внешней среды на жизнедеятельность клетки" (Иркутск 1987); V Всесоюзной межуниверситетской конференции "Биология клетки" (Тбилиси 1987); 21-м Иерусалимском международном симпозиуме по квантовой химии и биохимии "Транспорт через мембраны: переносчики, каналы и помпы" (Иерусалим (Израиль) 1988); Гордоновской международной конференции "Протоны и мембранные реакции" (Вентура (США) 1988); Международном симпозиуме "Молекулярная организация биологических структур" (Москва 1989); Всесоюзной конференции "Преобразование световой энергии в фотосинтезирующих системах и их моделях" (Пущино 1989); Международном симпозиуме "Биомолекулярная инженерия" (Москва 1991); Путинских чтениях по фотосинтезу и конференции стран СНГ "Структурно-функциональная организация фотосинтетических мембран и их моделей" (Пущино 1993); 5 Международном Симпозиуме по молекулярным аспектам хемотерапии (Гданьск (Польша) 1995); VI, VH, VIII, IX Международных конференциях "Упорядоченные молекулярные пленки" (LB6 - Труа-Ривьер (Канада) 1993, LB7 - Анкона (Италия) 1995, LB8 - Асиломар (США) 1997, LB9 - Потсдам (Германия) 2000); 3-й и 4-й Европейских конференциях по молекулярной электронике (Левен (Голландия) 1996, Кэмбридж (Великобритания) 1997); I, II, 1П и IV Международных конференциях "Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии", (С.-Петербург 1996, 1998, 2001, 2004); VII Международной конференции "Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах" (Иваново

1998); 6-й, 7-й и 8-й Европейских конференциях по тонким организованным пленкам (ECOF6 - Шэффилд (Великобритания) 1996, ECOF7 - Потсдам (Германия) 1998, ECOF8 - Отранто (Италия) 2001); Симпозиумах Materials Research Society (USA) (Сан-Франциско 1997, 1999, 2000, 2005, Бостон 2000, 2003); II Всероссийской научной конференции "Физические проблемы экологии (Физическая экология)" (Москва 1999); II и III съездах биофизиков России (Москва 1999, Воронеж 2004); Московском международном симпозиуме по магнетизму MISM'99 (Москва 1999); XVI, XVII и XVIII Международных симпозиумах по биоэлектрохимии и биоэнергетике (Братислава (Словакия) 2001, Флоренция (Италия) 2003, Coimbra (Португалия) 2005); Девятой конференции по молекулярной нанотехнологии (Санта-Клара (США) 2001); I-м Евразийском конгрессе по Медицинской физике (Москва 2001); Пятом семинаре ISTC Scientific Advisory Committee "Nanotechnologies in the area of physics, chemistry and biotechnology" (Санкт-Петербург 2002); 7-th International Conference on nanometer-scale science and technology (NANO-7) и 21-st European conference on surface science (ECOSS-21) (Мальмо (Швеция) 2002); XVI и XVII European Chemistry at Interfaces Conference (Владимир 2003, Loughborough (UK) 2005); 4-th International Conference on Intelligent Processing and Manufacturing of Materials (Sendai (Япония) 2003); Симпозиумах Европейского общества исследователей материалов (E-MRS) (Страсбург (Франция) 2003, 2005); Международной конференции по наноматериалам и нанотехнологиям (Крит (Греция) 2003); 22-й Европейской конференции по изучению поверхностей (Прага (Чехия) 2003); первом международном симпозиуме по прикладной физике (APHYS-2003) (Badajoz (Испания) 2003); 2-м Московском международном конгрессе "Биотехнология: состояние и перспективы развития" (Москва 2003); 7-th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-2003) (Nara (Япония) 2003); Всероссийской конференции по сканирующей зондовой микроскопии (Н.Новгород 2003); IV Национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов (Москва 2003); The 8th International Conference on Nanometer-scale Science and Technology (NANO-8) (Venice (Италия) 2004); П-м Евразийском конгрессе по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика-2005», (Москва 2005); Европейском полимерном конгрессе (Москва 2005); 13-th International Congress on Thin Films/8-th International Conference on

Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ICTF13/ACSIN8) (Стокгольм (Швеция) 2005); Конференции по нанотехнологии Nanotech-2005 (Anaheim (США) 2005); 5-й Национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования наноматериалов и наносистем (Москва 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 110 печатных работ, включая 55 статей в ведущих реферируемых Российских и зарубежных научных журналах, 55 тезисов докладов на конференциях и препринтов. Список основных публикаций по теме диссертационной работы приведен в конце автореферата.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка цитируемой литературы, включающего более 400 наименований. Объем диссертации более 400 страниц, включая 118 рисунков и 9 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи работы, приведены основные положения, выносимые на защиту, обсуждены научная новизна и практическая значимость работы.

Глава 1 посвящена рассмотрению проблемы количественного физико-химического описания перераспределения и связывания ионных компонентов в гетерогенных системах, в которых равновесные и/или стационарные концентрации заряженных компонентов различны и параметры, определяющие их связывание, неодинаковы в различных локальных областях, а также теоретическому обоснованию метода избирательного количественного определения параметров связывания ионов отдельно в произвольной локальной области гетерогенной системы в условиях быстрого установления ионного равновесия между различными ее областями. К таким системам, в частности, относятся водные суспензии биологических и модельных мембран, в которых концентрации заряженных молекул и ионов могут быть различны в различных локальных областях системы вследствие неодинаковости величины электростатического потенциала в равновесии в различных областях суспензии, а также протеканием процессов активного транспорта, нарушающих равновесие между различными областями системы. Для количественного описания связывания ионов в растворе часто используется кривая образования (или кривая связывания), имеющая смысл изотермы адсорбции и устанавливающая однозначную связь между

количеством связанных ионов и их равновесной концентрацией в растворе. Описание процессов связывания в реальных биологических системах может существенно усложняться присутствием различных типов акцепторных групп и мест связывания, взаимодействующих с конкретным ионом (или молекулой), эффектами кооперативности и конкурентного связывания других ионов, взаимодействиями мест связывания и адсорбирующихся компонентов между собой, изменениями количества мест связывания и их параметров вследствие образования поверхностных комплексов и конформационных изменений в системе. Вследствие этого получение аналитического вида кривой связывания в общем случае зачастую не представляется возможным, и для получения феноменологической зависимости количества ионных компонентов в системе от их концентрации целесообразно использовать понятие буферной емкости и экспериментальные методы титрования, широко применяемые для исследования связывания протонов в растворах, содержащих различные протон-акцепторные группы. При количественном анализе перераспределения и связывания ионных компонентов в гетерогенной системе возникает проблема описания связывания ионов отдельно в каждой локальной области системы, в которой изменяется их концентрация при протекании исследуемых процессов. Трудность здесь заключается в том, что скорость установления равновесия между различными областями системы для многих ионов и молекул в суспензиях биологических и модельных мембранных структур довольно высока, вследствие чего невозможно использовать обычные методы равновесного титрования и изотерм адсорбции для раздельного избирательного исследования связывания компонентов в различных локальных областях такой системы. Различные экспериментальные методы, например, с использованием ион-селективных электродов, как правило позволяют измерять изменения концентрации свободных ионов. Вследствие этого возникает задача определения изменений полного количества ионов в системе по соответствующим изменениям концентрации свободных ионов.

Величина протонной буферной емкости /? гомогенного раствора определяется выражением:

где Пн. - количество свободных протонов, пон. - количество гидроксид-анионов, - полное количество протонов, связанных с протон-акцепторными группами

всех типов /, присутствующих в растворе (за исключением протонов, входящих в состав молекул воды). В случае гетерогенной системы выражение для равновесной протонной буферной емкости Д' некоторой локальной области раствора к объемом У^, в пределах которой концентрация протонов (химический компонент их полного электрохимического потенциала) постоянна, может быть представлено в виде:

Я--Ш—- ^

где п1и, и пкон. - количества свободных протонов и гидроксид-анионов ОН" в объеме

локальной области к, ■ полное суммарное количество протонов, связанных с

протон-акцепторными группами А,-, взаимодействующими с протонами в объеме области к при концентрации протонов [Н+]*. Локальная буферная емкость Д является однозначной функцией локальной концентрации протонов [Н+]* в области к (величины рН1). Локальная буферная емкость области к складывается из буферной емкости чистой воды в объеме области Л и из буферной емкости, обусловленной протон-акцепторными группами А;, Если полная буферная емкость системы определяется по изменению величины рН в объемной фазе Ъ гетерогенного раствора, то, как следует из уравнений (1), (2) величина этой буферной емкости Д^ равна:

_ V *__* ) .

¿рНь

I Л-Л+-! ПА, ^ он~ I Ч---£---К Л ( \

а--—' (3)

йРНь

где суммирование проводится по всему объему раствора, включающему все локальные области системы. Объемная плотность протонной буферной емкости в локальной

области к системы к в этом случае будет равна р'р к = . а в пределе бесконечно

*»

малого объема локальной области к выражение для величины полной буферной емкости принимает вид:

я-ЬЛшУ'--

(4)

где Vт- полный объем титруемой системы.

Из условия равенства величины полного электрохимического потенциала протонов во всех областях системы следует, что в условиях равновесного титрования справедливы соотношения:

рНк = рНь + (ркУ.С\ (5)

(1рНк = йрНь + <мрк х С; (6)

где С = ^х(2,303хЯГ)". Соотношения (5) и (б) означают, что величина рН и ее изменения в различных локальных областях системы в процессах равновесного титрования могут быть, вообще говоря, различны в зависимости от поведения локального электрического потенциала в этих областях при титровании. Комбинация соотношений (3) и (б) приводит к уравнению:

Р1-Т.

<7>

Соотношение (7) иллюстрирует механизм влияния электрического поля в локальной области к на величину вклада этой области в буферные свойства всей системы. Величина = /(рНк) в соотношении (7), являющаяся функцией рН^,

может быть различной при различных значениях ф^ и одном и том же значении рН^ в соответствии с (5). Из соотношения (7) следует, что вклад локальной области к в буферные свойства всей системы определяется также зависимостью величины ф^ от величины рНЕсли величина Ф^ изменяется при варьировании р//^(т.е.

Т0 эФФект влияния электрического поля на буферные свойства области к состоит не только в сдвиге зависимости величины /3[ от рН^, но также в изменении

формы этой зависимости.

Результаты компьютерного моделирования влияния поверхностного электростатического потенциала (р^ на буферные свойства мембраны ,

обусловленные расположенными на ее поверхности протон-акцепторными группами,

взаимодействующими с протонами, концентрация которых у поверхности характеризуется величиной рН^, представлены на рисунках 1 и 2. В исследованной

модели отрицательный заряд поверхности <УА. создавался анионными протон-

акцепторными группами, имеющими константу диссоциации КА. Величина электростатического потенциала у

поверхности мембраны в области локализации протон-акцепторных буферных групп рассчитывалась с использованием уравнения теории Гуи-Чапмена. При 25°С в присутствии в растворе одновалентного симметричного электролита

(например, КС1) с концентрацией с рассматриваемая система описывается системой уравнений:

мпЬ| -^-1 = 136,<

6х<7а_ хс

рН = рНь +

_ СГтахКа

<1рНь'

На рис. 1 приведены зависимости величин рН и от

рНь для различных значений

концентрации одновалентного

электролита в растворе с и величины поверхностной плотности протон-

Теоретические зависимости величины рН (А) и абсолютной величины

поверхностного потенциала (Б) от величины рНь. Условия расчета зависимостей: отрицательно заряженные протонируемые поверхностные группы имеют /^,=10"'; Кривая 1: СГ^ =1/1250, С=0,2М; Кривая 2: =1/1250, с=0,01М; Кривая 3: <У\ =1/140, с=0,2М; Кривая 4; а\ =1/140, с=0,01М; Кривая 5: СГ^ =1/60, с=0,2М; Кривая 6: аХ=1/60, с=0,01М; Величина 0\ измеряется в е/А2. Штриховая линия соответствует ф =0.

Ре (х10'3Н/рН'А2)

акцепторных групп <3\, а на рис. 2 - соответствующие зависимости от рН^ величины

буферной емкости поверхности мембраны . Как видно из рисунков, наличие

поверхностного потенциала на мембране приводит к тому, что поверхностные протон-акцепторные группы начинают проявлять свои буферные свойства в значительно более широком интервале значений , чем молекулы буфера в гомогенном растворе. Максимум буферной емкости поверхностных буферных групп наблюдается при значительно более высоких значениях рНь по сравнению с величиной рКл этих групп.

Далее описан разработанный нами метод избирательного количественного определения

параметров связывания ионных компонентов отдельно в произвольной локальной области х гетерогенной системы (в частности, суспензии мембран) в условиях быстрого установления ионного равновесия между ее различными локальными областями. Идея метода состоит в избирательном изменении величины электростатического потенциала в исследуемой локальной области и измерении происходящего вследствие этого изменения концентрации исследуемого компонента в объемной водной фазе

системы. Такое изменение величины потенциала^ {(Кр*^) не должно сопровождаться

изменением буферных свойств области х (и других областей системы), а также не должно сопровождаться добавлением в систему титранта, т.е. полное количество исследуемых ионов в системе при изменении величины <р не должно изменяться.

Изменение электростатического потенциала в области х вызывает отклонение

" г;3 ; 4 5 6 7 8 9 10

Рисунок 2. Теоретические зависимости буферной емкости поверхностных протонируемых групп мембраны от величины рНь. Условия расчета зависимостей как на Рис. 1.

величины электрохимического потенциала протонов (и других ионов) в области х от равновесных величин электрохимического потенциала этих ионов в остальных областях гетерогенной системы. В результате установления нового состояния равновесия в системе происходит перераспределение протонов (и других ионов) между всеми областями системы. При этом рН-зависимые изменения электростатического потенциала в остальных локальных областях к гетерогенной системы в процессе установления нового состояния равновесия после избирательного

изменения величины <р {<1<р^)и после добавления титранта (¿^) одинаковы. В этом

случае справедливы соотношения:

¿(Р„ ¿(р* .

¿рНГфН:'

(9)

С \*РНь

где <1рН* - изменение величины рН в объемной фазе, вызванное избирательным

изменением электростатического потенциала в области дг (¿¡(р*). Формула (9)

позволяет вычислить величину локальной буферной емкости /3* области х, если известны экспериментально измеряемые величины - полная буферная емкость

системы и параметры -—у-и Разработанный подход имеет общий

аРнь ЛрН„

характер и может быть использован для описания процессов связывания не только протонов, но и других ионных компонентов гетерогенных систем.

В главе 2 представлены результаты исследования протонной буферной емкости характерных локальных областей суспензии тилакоидных мембран хлоропластов с использованием описанного в Главе 1 метода, основанного на избирательном изменении величины электростатического потенциала в исследуемой локальной области. Также представлены результаты экспериментального исследования и количественного анализа фотоиндуцированного протонного транспорта в тилакоидных мембранах хлоропластов с учетом фотоиндуцированных изменений поверхностного потенциала и буферных свойств наружной поверхности

тилакоидной мембраны. На рис. 3 схематически представлены характерные области в суспензии, обладающие буферными свойствами и дающие вклад в полную буферную емкость системы Дьг: объемная водная фаза "Ь" (характеризующаяся величиной рН^,

измеряемой с помощью стеклянного электрода, и буферной емкостью Д,), в которой величина электростатического потенциала считается равной О; область наружной поверхности мембраны 'У', буферная емкость которой обусловлена мембранными протон-акцепторными группами, находящимися в равновесии с протонами при их концентрации, определяемой величиной рН5, связанной с величиной электростатического потенциала в этой области ф; соотношением (5); внутритилакоидная область "т", которой соответствует вклад в полную буферную емкость системы, равный Д„, обусловленный всеми протон-акцепторными группами, не

относящимися к областям "Ъ" и Буферная емкость области "Ь" складывается из буферной емкости исходной среды инкубации хлоропластов (Д„) и дополнительной буферной емкости Д, которая возникает в объемной водной фазе в результате суспендирования в этой среде мембран хлоропластов и обусловлена появлением дополнительных протон-акцепторных групп биогенной природы в объемной фазе. Таким образом, экспериментально определяемая титрованием с помощью стеклянного электрода полная буферная емкость рассматриваемой нами суспензии тилакоидных мембран хлоропластов Дьг равна:

Дг=А+Д.=Д.+Д.+А+А! (10)

Величина Д. связана с величиной локальной буферной емкости поверхности мембраны соотношением:

«5»

примеибра нн&я

область

раствора

карухыыП водный оОъйм раствора

РСР Рпр

рн.

п„

Рисунок 3. Схема характерных областей в суспензии тилакоидных мембран хлоропластов, обладающих буферными свойствами.

Д = = ДХГ1+Сх-АЛ (11)

Величина может быть определена с помощью выражения, аналогичного (9):

(12)

от Г......* V

{¿рКъ аРН*ь)

Таким образом, экспериментально определяя титрованием полную буферную емкость системы Дг, зависимость величины поверхностного потенциала (р^ наружной

стороны мембраны от рНь (и вычисляя —-тт-), а также определяя равновесные

йрНь

изменения величинырНь(_АрН*), происходящие вследствие изменения величины <Рх(А<Р*) в результате добавления модификаторов поверхностного потенциала в

условиях А(р*—>0 (т.е. определяя величину „). можно по формуле (12)

4рНь

определить величину локальной буферной емкости наружной поверхности тилакоидной мембраны Д!, а затем, используя соотношение (И), можно найти вклад Д буферных групп поверхности в полную буферную емкость системы.

Методом ЭПР с использованием спиновых зондов были изучены изменения величины поверхностного потенциала и структурно-функциональных характеристик тилакоидных мембран хлоропластов, вызываемые действием одно- и двухвалентных катионов металлов (Ыа+, Ы^*), а также ионных детергентов ЦТАБ(+) и додецилсульфата натрия (-). Установлено, что присутствие заряженных детергентов в суспензии тилакоидных мембран в количествах до 0,003% не оказывает заметного влияния на структурные характеристики липидных областей мембраны (параметр порядка, время корреляции вращения спиновых зондов) и на функциональную активность хлоропластов (скорость электронного транспорта, скорость фотофосфорилирования и фотоиндуцированное поглощение протонов), при этом величина поверхностного потенциала тилакоидных мембран изменяется на =20 мВ. На рис. 4 показаны характерные изменения рН^, происходящие при добавлении в

суспензию хлоропластов модификаторов поверхностного потенциала, используемых в наших экспериментах. Такие же добавки в среду инкубации, не содержащую хлоропласты, не приводят к заметным изменениям величины рН. На рис. 5 и 6.

представлены результаты, полученные нами в экспериментах по исследованию связи изменений величины поверхностного потенциала наружной стороны тилакоидной

мембраны действием поверхностного

вызываемых модификаторов потенциала, и

происходящих при этом изменении величины рНь ( АрН*).

Эксперименты по титрованию объемной водной фазы суспензии мембран хлоропластов, а также раствора, полученного в результате удаления тилакоидных мембран из суспензии (центрифугированием и фильтрованием) и исходной среды и инкубации, позволили определить величины Д, Д,, Д, и Д„. Вычисленная с помощью уравнения (12) с использованием полученных экспериментальных данных величина Д в темновых условиях при рНь =8,0

Рисунок 4. Изменения величины pH в суспензии хлоропластов, вызываемые добавлением ионных детергентов и растворов солей металлов. Состав реакционной среды: 20 мМ KCl, 200 мМ сахарозы, рН=8,0, концентрация хлоропластов соответствует 0,19 мкМ Р700. Объем суспензии 1 мл. Объем каждой добавки 10 мкл. Раствор, который добавляли к суспензии мембран хлоропластов, содержал 20 мМ KCl, 200 мМ сахарозу, рН=8, а также в конкретных опытах: NaCl 2М; MgCb 0,1М; СТАВ 0.3%; додецилсульфат натрия (SDS) 0.3%; HCl 1мМ (рН=3).

0,20,10,0-0,1 ■ -0,2 -0,3 -0,4

ДрНв*

R 60-1

X6 Афс*-мВ

—"Ж /— • 20

-0,030 -0,015 \0/ 0,015 0,030

+ SDS,%

I | ' |>Ж

—А--'—♦ / s

ЦТАБ.% -20

...v , -TT-

'_ч ' "• . •

^^ \

• Л 1 •

ч:

-40-60" -80

0,04 -0,03 -0,02 -0,01 0,00 0,01 0,02 0,0з"~004

Рисунок 5. Изменения

величин поверхностного потенциала ф5 и рНь, вызываемые добавлением в суспензию хлоропластов ионных детергентов:

анионного

додецилсульфата натрия (БЭЭ) и катионного ЦТАБ. Регистрация изменений поверхностного потенциала наружной стороны мембраны с помощью зонда II,14 (кривые 3, 5) или катионного зонда САТ? (кривые 4, 6).

ЛРНВ

-0.2

-0.1 •

ДФ *МВ

составляет 84±6 моль/мольР700хрН для хлоропластов, выделенных при отсутствии в суспензии ионов и 80+5 моль/мольР700хрН для хлоропластов, выделенных в

присутствии 2 мМ М^Ь в среде инкубации. Нами было установлено, что при освещении суспензии хлоропластов буферная емкость тилакоидных мембран увеличивается в 1,8 раза, при этом буферная емкость наружной поверхности увеличивается в 1,2 раза, а буферная емкость внутритилакоидного пространства и областей мембраны, недоступных заряженным детергентам и ионам магния, увеличивается в 2,7 раза. Литературные и наши

экспериментальные данные

свидетельствуют о том, что при

бон

4020-

— 0.1

I 11 1 1 I—I—

5 10

1=20тМ ЫаСЬ

. 1=1 тМ МдС!^ -20-

-40-

—0,2

--0,3

рНь= 8,0 величина ^Л =0 и йрНь

можно считать, согласно соотношению (11), что при этом значении рНь величина = . Было установлено, что буферная емкость наружной поверхности тилакоидных мембран при рНь =8,0 составляет половину буферной емкости тилакоидных мембран и примерно равна ¡Зпр. В результате установлено, что для суспензии тилакоидных мембран хлоропластов при рНъ=8,0 справедливо соотношение:

-60-

-80-

Рисунок 6. Изменения величин

поверхностного потенциала и рН среды, вызываемые добавлением в суспензию тилакоидных мембран растворов солей. 1) - изменения рН суспензии при добавлении 2) - изменения рН суспензии при добавлении ИаО; 3) - изменения Дф5* при добавлении №С1; 4) - изменения Дф8* при добавлении М^СЬ; регистрация изменений поверхностного потенциала с помощью зондов 1щ4 и САТ9 (кривые 3 и 4). Цена деления по оси абсцисс 20 мМ ИаС1 или 1 мМ MgCl2. Начальное значение рН=8, остальные условия эксперимента как на рис. 4 и 5.

Д.

(13)

Количество протонов, переносимых при освещении хлоропластов снаружи внутрь тилакоидов (пы), определялось на основе уравнения материального баланса с

учетом изменений количества протонов и ионов ОН" в области "Ь" (пь) и области "х"

(п5):

п1П+пь+щ =0; (14)

С учетом соотношений (2) в линейном приближении уравнение (14) имеет вид:

+ (15)

где ДрНь и АрН5 - фотоиндуцированные изменения величины рН в области "6" и

'У, соответственно. Проведено экспериментальное исследование и количественное описание фотоиндуцированного протонного транспорта в тилакоидных мембранах с учетом фотоиндуцированных изменений поверхностного потенциала^ и буферных свойств наружной поверхности тилакоидной мембраны с использованием уравнения (15), результаты которого представлены на рис. 7. Фотоиндуцированные изменения величины <р3 регистрировали с использованием спиновых зондов. Установлено количество протонов поглощаемых на свету тилакоидами (50±4 Н+/Р700 при

■100 П(ИУР700)

-20

п--I-г

0 у\ 2 3

5 6

Рисунок 7. Зависимость фотоиндуцированных изменений величин рНь и рН (а),

изменений количества протонов в характерных областях тилакоидных мембран и поглощения протонов тилакоидами (б) от соотношения буферной емкости среды инкубации и тилакоидов.

рН=8,0), значительно меньшее величины П,., получаемой без учета локальных буферных свойств мембран и фотоиндуцированных изменений <р5. Получено

выражение, дающее возможность проанализировать зависимость ДрНь от соотношения буферных емкостей различных компонентов суспензии хлоропластов и позволяющее найти связь между АрНь и количеством поглощаемых хлоропластами на свету протонов:

(16)

Показано, что фотоиндуцированные изменения ДрНь ограничены по величине (при рНь =8,0 они не превышают 0,4 ед. рН) и зависят от степени сопряженности тилакоидов и от буферных свойств компонентов суспензии тилакоидных мембран.

В Главе 3 представлены результаты исследования влияния ионного состава водной фазы на структуру и физико-химические свойства ленгмюровских монослоев стеариновой кислоты, стеаратов переходных металлов и соответствующих пленок Ленгмюра-Блоджетт. Были изучены изменения изотерм сжатия ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты, вызываемые присутствием в водной фазе солей одновалентного катиона металла (Ыа+), двухвалентного катиона переходного металла (Си2+), трехвалентных катионов редкоземельных металлов (Но3+, в(13+) и варьированием величины рН водной фазы. На рис. 8 представлена характерная изотерма сжатия ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты на поверхности чистой водной фазы при рН=5,6. Изменения структурного состояния молекул такого монослоя при варьировании его площади проявляются в характерных изломах и изменениях наклона зависимости

поверхностного давления от площади монослоя (рис. 8). Форма изотермы сжатия ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты на поверхности растворов солей ионов

15 20 25 г 30

Площадь монослоя, А /мол. Рисунок 8. Изотерма сжатия ленгмюровского монослоя

стеариновой кислоты на поверхности чистой воды, рН=5,б.

переходных металлов существенно отличается от формы изотермы сжатия на рис. 8, и в сильной степени зависит от величины рН раствора, концентрации и состава соли. Как правило, можно выделить три области значений рН, в которых наблюдаются существенно различающиеся по форме характерные типы изотерм сжатия такого монослоя. Первая область соответствует низким значениям рН, при которых связывание ионов металла с монослоем незначительно и изотерма сжатия подобна изотерме сжатия ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты на чистой водной субфазе (рис. 8). Во второй области при более высоких значениях рН происходит интенсивное связывание ионов с молекулами стеариновой кислоты монослоя, стехиометрически достигающее 100%, и конденсация монослоя. При дальнейшем повышении величины рН на изотермах сжатия не наблюдается заметных изломов, а величина поверхностного давления начинает расти от 0 при существенно больших значениях площади монослоя А, чем на изотермах, получаемых при меньших значениях рН, при этом максимальная величина поверхностного давления оказывается значительно меньше максимального поверхностного давления на изотермах, соответствующих первой и второй областям значений рН. Наши эксперименты показали, что в случае раствора хлорида меди (концентрация 1x10"^) эффективная конденсация монослоя стеариновой кислоты (вторая область величин рН) наблюдается при 4.2<рН<5.2, а при рН>5.2 наблюдается "расширение" монослоя. Методом СТМ нами были обнаружены кластеры нанометровых размеров на поверхности монослойных ЛБ пленок стеарата меди, полученных с использованием раствора хлорида меди при рН=5,4. Аналогичные изменения формы изотерм сжатия монослоев жирных кислот и структуры ЛБ пленок наблюдаются в соответствующих интервалах значений рН водной фазы в присутствии в ней и других гидролизующихся катионов переходных металлов. Так, для редкоземельных металлов (Сс13+, Но3+, концентрация 1х10"4М), вторая характерная область величин рН соответствовала интервалу 5,0<рН<6,0. Причины таких изменений формы изотерм сжатия ленгмюровских монослоев и структуры ЛБ пленок связаны с рН-зависимыми изменениями степени протонирования и ионизации карбоксильных групп монослоя, включением гидроксид-анионов в комплексы переходных металлов и образованием на поверхности монослоя поликомплексных структур, содержащих гидроксид.

Принципиальная особенность структурной организации поверхности ленгмюровского монослоя (и мембран) заключается в том, что пространственная

организация лигандов такой молекулярной поверхности носит квази-двухмерный характер, в то время как структура комплексов катионов переходных металлов, как правило, существенно трехмерная, в результате чего планарно-организованные лиганды не могут заполнить объемную координационную сферу катиона металла полностью. Вследствие этого в состав поверхностных комплексов катионов переходных металлов могут включаться лиганды различной природы из объемной водной фазы (в частности, анионы), что открывает возможности для целенаправленного изменения состава и структуры поверхностных комплексов, что, в свою очередь, может влиять на структурную организацию соответствующих мультислойных металл-содержащих ЛБ пленок. В качестве модельной системы в работе исследовано влияние природы лигандов и их концентрации в водном растворе, концентрации одновалентного электролита (ИаС1) и величины рН водной фазы на свойства ленгмюровского монослоя и структуру получаемых монослойных и мультислойных ЛБ пленок стеарата гольмия и стеарата гадолиния. С использованием ИК-спектроскопии было установлено, что при величинах рН водной фазы более 5 практически все карбоксильные группы в полученных ЛБ пленках были депротонированы и связаны с ионами металла. ' На рис. 9 представлены характерные изотермы сжатия монослоя стеариновой кислоты на поверхности растворов хлорида и ацетата гадолиния концентрации 1x10'

10 15 20 25

Площадь монослоя, А /мол. Рисунок 9. Изотермы сжатия ленгмюровского монослоя

стеариновой кислоты на поверхности водной фазы (рН=5,6), содержащей:

а):СйС13(1хЮ-4М);

б): Ос1(СНзСОО)з (1Х10"4 М);

в): Сс1С1з (1х10"4 М) и №С1

(Зх10"а М).

М при рН=5,6. Из рисунка 9 видно,

что изотерма сжатия монослоя на поверхности раствора ацетата гадолиния (рис, 9,6) соответствует более конденсированному и однородному монослою по сравнению с монослоем на поверхности раствора хлорида гадолиния (рис. 9,а). Увеличение концентрации ЫаС1 в растворе хлорида гадолиния приводит к существенным изменениям изотермы сжатия монослоя (рис. 9,в), которая становится близкой по форме к изотерме сжатия монослоя на поверхности раствора ацетата гадолиния (кривая 1). На рис. 10 приведены рентгеновские дифрактограммы двадцатислойных

30 29°

Рисунок. 10. Дифрактограммы двадцатислойных ЛБ пленок на кремниевой подложке, полученных путем последовательного переноса ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты с поверхности чистой воды при рН=5,6 (кривая 1) и водной фазы, содержащей:

2: ваСЬ (1x10 М), рН=4,0. 3: ваСЬ (1Х10"4 М), рН=5,0. 4: ОаС13 (1Х10"4 М), рН=5,6.

6: С(1(СНЗСОО)з (1Х10"4 М) и №С1 (ЗхЮ* М), рН=5,6; 7: ваСЬ (1Х10-4 М) и СНзСООН (ЗхЮ"4 М), рН=5,6. 8: СёС13 (1Х10"4 М) и ИаС1 (ЗхЮ 2 М), рН=5,6.

5: С(1(СНзСОО)з (1Х10-4 М), рН=5,6.

ЛБ пленок на кремниевой подложке, полученных путем последовательного переноса ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты с поверхности чистой воды (кривая 1), а также с поверхности гадолиний-содержащей водной фазы различного состава. ЛБ

пленки стеариновой кислоты, как правило, не являются однофазными. Наибольшая пиковая интенсивность в полученной дифрактограмме ЛБ пленки стеариновой кислоты (кривая 1 на рис. 10) сосредоточена в пиках, соответствующих межслоевому периоду ¿1 ~ 39,5 А, следовательно именно эта молекулярная фаза (С-моноклинная) преобладает в составе полученной ЛБ пленки. В таблице 1 представлены количественные данные о периодах слоевой структуры полученных ЛБ пленок и ширине брэгтовских рефлексов для дифрактограмм, представленных на рис. 10. Полученные данные указывают на то, что даже в области значений рН, соответствующих неполному связыванию катионов гадолиния с молекулами стеариновой кислоты (рН=4,0), происходит формирование однофазных мультислойных ЛБ пленок. Средняя величина межслоевого периода такой мультислойной пленки составляет II = 49,58±0,1б А. Кривая 3 на рис, 10 соответствует ТАБЛИЦА 1. Количественные результаты рентгенодифракционного анализа

структуры двадцатислойных ЛБ пленок стеарата гадолиния.

Ионный состав водной фазы Средний межслоевой период, А Средняя ширина брэгговских рефлексов, град.

1хЮ-4МОаС1з,рН=4,0 49,58±0,1б 0,19±0,05

1Х10"4 М ОсЮз, рН=5,0 49,63±0,07 0,13±0,02

1Х10"4 М Ос1СЬ, рН=5,6 49,3±0,2 0,26±0,09

40,15±0,07 -

МО"4 М Ос1(СНзСОО)з> рН=5,б 49,50±0,12 0,13±0,02

МО"4 М вс1(СНзСОО)з и Зх10"2М№С1,рН=5,6 49,49±0,06 0,15±0,02

1Х10"4 М С<1С1з и 9Х10"4 М СНзСООН, рН=5,6 49,1±0,3 0,14±0,02

мо^мссюьи Зх10"2 М ЫаС1, рН=5,б 49,51 ±0,04 0,13±0,08

дифрактограмме двадцатислойной ЛБ пленки, полученной при наличии в водной фазе хлорида гадолиния, рН=5,0. Эта пленка также является однофазной со средней величиной межслоевого периода д. = 49,бЗ±0,07 А. Однако, полуширина брэгговских

пиков на дифрактограмме данной пленки почти на 30% меньше, чем

соответствующая величина на дифрактограмме ЛБ пленки стеарата гадолиния, полученной при рН=4,0. Для катионов гадолиния обнаружен эффект влияния природы аниона (хлорид или ацетат) в используемой соли на форму изотермы сжатия Ленгмюровского монослоя (рис. 9) и на структуру и свойства соответствующих мультислойных ЛБ пленок стеарата гадолиния. Установлено, что структура ЛБ пленки стеарата гадолиния, полученной с использованием раствора хлорида гадолиния с концентрацией 1x10^ М (рН=5,б), характеризуются наличием двух фаз с параметрами слоистой структуры (I] = 49,3±0,2 А. и ¿2 = 40,15±0,07 А, и относительно большой средней шириной брэгговских рефлексов ~0,2б град. (рис. 10, кривая 4 и таблица 1). Это значение полуширины брэгговских рефлексов почти в два раза превышает значение \У]{ для ЛБ пленок стеарата гадолиния, полученных с использованием водной фазы с другим ионным составом (рис. 10 и табл. 1), что свидетельствует о наличии дефектов слоевой структуры таких ЛБ пленок. Причиной этого могут быть сложные процессы образования комплексов катионов гадолиния на поверхности монослоя, включающие взаимодействие катионов редкоземельного металла с гидроксид- и хлорид-анионами. ЛБ пленки, полученные с использованием раствора ацетата гадолиния, характеризуются существенно более упорядоченной слоистой структурой - являются однофазными с параметром слоистой структуры <1 ~ 49,5±0,1 нм и в два раза меньшей шириной рефлексов Брэгга (таблица 1). Структурные параметры таких пленок близкими к тем, которыми характеризуется ЛБ пленка, полученная с использованием водной фазы, содержащей 1Х10"4 М Сс1С1з при рН=5,0. Появление в водном растворе, содержащем ацетат гадолиния (концентрация 1Х10"4 М, рН=5,б), стократного избытка хлорид-анионов (относительно анионов ацетата) не сказывается заметно на периоде (с! = 49,49±0,06 А) и структурном совершенстве получаемой с его использованием мультислойной ЛБ пленки стеарата гадолиния. На кривой 6 (рис. 10) видны 11 брэгговских рефлексов, полуширина которых не превышает 0,17 град., что свидетельствует о достаточно высоком структурном совершенстве таких ЛБ пленок. Примечательно, что добавление в водную фазу, содержащую 1Х10"4 М Сс1С1з (рН=5,б), всего лишь трехкратного по отношению к анионам хлора избытка уксусной кислоты приводит к исчезновению минорной фазы у соответствующей ЛБ пленки стеарата гадолиния (рис. 10 кривая 7 и табл. 1), которая в

этом случае характеризуется однофазной слоистой структурой со средним периодом структуры d = 49,1 ±0,3 А. Дифрактограмма и результаты рентгенодифракционного анализа структуры двадцатислойной ЛБ пленки, полученной путем переноса ленгмюровских монослоев с поверхности водного раствора, содержащего 1 х 10"4 М GdCl3 и ЗхЮ"2 М NaCl (рН=5,6), приведены на рис. 10 (кривые 8а и 86) и в табл. 1. Рассчитанный период повторяемости структуры в исследуемой ЛБ пленке стеарата гадолиния d = 49,51±0,04 А равен межслоевому периоду в ЛБ пленках, полученных с использованием растворов, содержащих ацетат гадолиния при рН=5,6. На дифрактограмме такой ЛБ пленки стеарата гадолиния видны 17 хорошо разрешимых рефлексов Брэгга. Значение параметра межслоевой структуры, большое количество рефлексов и малые значения их полуширины свидетельствует о том, что наличие в растворе помимо соли хлорида гадолиния многократного избытка анионов хлора позволяет получать мультислойные макроскопически-однофазные планарные структуры с наиболее высокой степенью структурного совершенства. Морфология поверхности полученных мультислойных ЛБ пленок исследовалась методом атомно-силовой микроскопии (АСМ). На рис. 11. представлены результаты анализа топографии поверхности двадцатислойных ЛБ пленок стеарата гадолиния, полученных с использованием водной фазы, содержащей 1 х 10"4 М GdCl3 и Зх10"2М NaCl (рН=5,6). Результаты, полученные методом АСМ, находятся в согласии с данными рентгеновской дифракции и указывают на то, что с использованием водной фазы, содержащей избыток NaCl (ЗхЮ"2 М) по отношению к соли гадолиния (Ю^М

Рисунок 11. Исследование поверхности двадцатислойной ЛБ пленки стеарата гадолиния методом АСМ. Состав водной фазы: lxlO"4 М GdCb и ЗхЮ"2 М NaCl, рН=5,6. а): Топографическое изображение (вид сверху); 6); Характерный профиль вертикального сечения изображения поверхности пленки, представленного на рисунке а);_

GdCl3), могут быть получены мультислойные ЛБ пленки стеарата гадолиния с высокой степенью структурного совершенства, определяемой по параметрам рентгеновской дифракции, и макроскопически планарной поверхностью с неровностями, не превышающими 1нм на расстояниях ~ 1 цм.

Были изучены спектры ЭПР ионов гадолиния в растворах, содержащих анионы ацетата и хлора, а также исследовано изменение спектра ЭПР при различных соотношениях концентраций ацетата и хлора в растворе и при варьировании величины рН. Было установлено, что характеристики спектра ЭПР ионов гадолиния в водных растворах хлорида и ацетата гадолиния существенно различны и зависят от величины рН и концентрации NaCl, что обусловлено изменениями лигандного состава образующихся комплексов ионов Gd3+. Полученные данные указывают на важную роль лигандного состава комплексов редкоземельных металлов, образующихся при их связывании с Ленгмюровским монослоем на поверхности водной фазы, в регуляции процессов структурной организации соответствующих мультислойных ЛБ пленок.

Методом ЭПР охарактеризованы магнитные свойства полученных мультислойных ЛБ пленок стеарата гадолиния, представляющих собой квазидвухмерные магнетики. Обнаружен эффект магнитного упорядочения при высоких температурах (до 450°К) в однофазных структурно-упорядоченных ЛБ пленках. С использованием метода рентгеновской дифракции установлено, что слоистая структура таких ЛБ пленок практически не разрушается при их нагревании до 150 °С.

В Главе 4 описано получение и представлены результаты исследования структуры и физико-химических свойств ряда планарных биомиметических наносистем на основе ленгмюровских монослоев и пленок Ленгмюра-Блоджетт. Было проведено экспериментальное исследование влияния ионного состава водной фазы и биологически-активных соединений на характеристики изотермы сжатия Ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты. Установлено, что ряд лекарственных и биологически-активных соединений (ингибиторы анионного транспорта в эритроцитах фуросемид и DJDS, каналоформер аламетицин, нейропептиды гуанфацин и клонидин) обладают амфифильными свойствами. Присутствие этих соединений в водной фазе в концентрациях выше 10"4 М вызывает характерные изменения формы изотерм сжатия Ленгмюровского монослоя кислоты, зависящие от величины рН и концентрации электролита (NaCl). Обнаруженный

эффект влияния молекул таких соединений на состояние модельной системы -ленгмюровского монослоя амфифильных молекул - может быть связан с механизмами их неспецифического действия на биологические системы.

Далее представлены результаты исследования морфологии молекул природного белкового электронного переносчика в цепях электронного транспорта мембран митохондрий - цитохрома с, и особенностей электронного туннельного транспорта в индивидуальных молекулах цитохрома с, организованных в виде мономолекулярной пленки Ленгмюра-Блоджетг на поверхности атомарно-гладкой графитовой подложки, полученные с суб-молекулярным простанственным разрешением методом сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) в конфигурации двойного туннельного перехода игла СТМ-молекула цитохрома с-проводящая подложка. Молекула цитохрома с имеет гем (железосодержащий окислительно-восстановительный центр) и является относительно небольшой молекулой (м.в. 12000) с приблизительно сферической формой и диаметром 3,5 нм. Монослои молекул цитохрома с на проводящей поверхности подложки из пиролитического графита были получены с использованием метода Ленгмюра-Блоджетг. Для этого гидрофильные молекулы цитохрома с предварительно были солюбилизированы в обратной микроэмульсии аэрозоля ОТ в гексане. Эта микроэмульсия изначально наносилась на поверхность водной фазы, в результате чего на поверхности воды формировался стабильный ленгмюровский монослой комплекса анионного ПАВа и молекул цитохрома с. На рисунках 12 и 13 представлены полученные методом СТМ топографические изображения монослойной ЛБ пленки комплекса молекул цитохрома с и АОТ,

Л Л.

] ч/

V б

Рисунок 12. а): Топографическое изображение (общий вид сверху) монослойной пленки Ленгмюра-Блоджетг комплекса молекул цитохрома с и АОТ, нанесенной методом Ленгмюра-Шеффера на атомарно-гладкую поверхность графита, полученное методом СТМ. Размер изображения 24x42,5 нм2; черно-белая шкала высот 0-1,2нм; б): типичный профиль вертикального сечения изображения а). Размер по вертикали 10 А, по горизонтали 210 А. Изображение получено при 21°С.

нанесенной на поверхность графитовой подложки методом Шеффера. На рисунках

видны глобулярные структуры диаметром ~3,5 нм, что иллюстрируется также характерным вертикальным сечением изображения (рис. 12,6). Эта величина диаметра глобулы близка к известной из литературы величине диаметра молекулы цитохрома с. Изображение с более высоким пространственным разрешением представлено на рис. 13, из которого видна субмолекулярная структура с более яркой центральной областью. Типичные зависимости туннельного тока от приложенного напряжения, измеренные в различных точках локализации иглы СТМ над молекулой белка, представлены на рис. 13,6. Кривые 1, 2 и 3 соответствуют номерам точек на рис. 13,а.

зо-

-10-

-1,5 -1,0 -0,5

0,0

05 1,0

1,5

V, [В]

Рисунок 13. а): Топографическое изображение (вид сверху) индивидуальной молекулы цитохрома с, полученное методом СТМ. Размер изображения 8x8 нм2, черно-белая шкала высот 0-1 нм, точки на рис а) указывают на положения иглы СТМ, в которых производилась запись вольт-амперных характеристик. Изображение получен о при 21°С.

6): Характерные вольт-амперные (1-У) зависимости, измеренные в туннельной системе игла СТМ-молекула цитохрома с-проводящая графитовая подложка при различных положениях игль! СТМ над молекулой белка (кривые 1,2 и 3 соответствуют номерам точек на рис. а)._

Из рис. 13,6 следует, что форма туннельной вольт-амперной характеристики может быть асимметричной и существенно зависит от места локализации иглы СТМ над молекулой цитохрома с. Сложная форма полученных вольт-амперных характеристик свидетельствует о возможном вкладе в процессы электронного туннельного транспорта кулоновских одноэлектронных эффектов, эффектов дискретности энергетических уровней электронов в молекуле, электрон-фононных взаимодействий, пространственной анизотропии системы молекулярных орбиталей и анизотропии вероятности электронного туннелирования через молекулу цитохрома с.

Нами также было исследовано взаимодействие ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты с комплексами гадолиния и полистиролсульфоната (ПСС) в водной фазе. При увеличении концентрации полиэлектролита свыше 1х10"5М при

стехиометричсском количестве Gd3+ в водном растворе (рН=5.5) наблюдались значительные изменения в изотермах сжатия монослоя, нетипичные для связывания катионов Gd3+ с монослоем стеариновой кислоты, (расширение монослоя и уменьшение давления, при котором наступает коллапс монослоя), указывающие на формирование на поверхности ленгмюровского монослоя комплекса nCC/Gd^/стеариновая кислота. С использованием метода Ленгмюра-Блоджетг такие монослои переносились на подложку, в результате чего были получены мультислойные ЛБ пленки, содержащие эти комплексы. С использованием рентгеновской дифракции исследована структура полученных мультислойных пленок и установлено присутствие фазы со слоевой структурой (период структуры 5,0±0,1 нм) и дополнительными включениями толщиной ~1 нм. Инфракрасная спектроскопия подтвердила присутствие в полученных пленках жирной кислоты и ПСС в ионизованных формах. На рис. 14,а приведено топографическое изображение тридцатислойной ЛБ пленки комплекса ПССЛ1к13+/стеариновая кислота,

полученное методом АСМ. На рис. 14,6 изображен характерный профиль вертикального сечения изображения поверхности 14,а по высоте вдоль оси у

О 1 |Ш1 2

О 0,05 0,1 ЦГП

Рисунок 14. Исследование методом АСМ структуры поверхности ЛБ пленки (30 слоев) комплекса

nCC/Gd3+/cTeapmroBM кислота,

полученной с использованием раствора 0,5x10"4 М Gd(CH3COO)3 и ПСС-Na (стехиометрия Gd3+/MOHOMep ПСС 1:3), рН=5,5.

а): топографическое изображение (вид сверху); б): характерный профиль вертикального сечения изображения а). в): гистограмма высот изображения а). изображения. На рис. 14,в представлена

гистограмма высот для этой же поверхности. На этой гистограмме видны два пика характерных высот поверхности, отражающих наличие в пленке террас, разделенных между собой расстоянием в ~10 им (соответствует толщине двух бислоев молекул стеариновой кислоты). Несмотря на наличие слоистой структуры, морфология поверхности ЛБ пленок комплекса ПССЛЗ<13+/стеариновая кислота существенно отличается от строения поверхности ЛБ пленок стеарата гадолиния (рис. 11). Пленка на рис. 14 характеризуется наличием протяженных и гранулированных элементов структуры с характерными размерами 200-400 нм, отсутствующих в ЛБ пленках стеарата гадолиния, но наблюдающихся в полиэлектролитных комплексах (рис. 15).

В главе 5 представлены результаты исследования структуры и физико-химических свойств ряда наносистем на основе полиэлектролитных комплексов и мембранных структур. Были получены и исследованы комплексы полианиона (ПСС) и катионов редкоземельных металлов (Ос13+, И(13+, Ег3+, ТЬ3+) в виде пленок на

Рисунок 15. Исследование методом АСМ 40-слойной пленки комплекса Г1СС-Ыс13+ на поверхности кремниевой подложки, а); топографическое изображение (вид сверху) 15x15 цм2; б)", топографическое изображение (вид сверху) 2.9x2.9 цм2; в): типичное вертикальное сечение изображения а) вдоль оси х; г)! гистограмма высот изображения б).

твердотельных подложках и оболочек коллоидных микрокапсул с высоким содержанием катионов редкоземельных металлов (порядка 70-80% от общего веса). Такие слаборастворимые комплексы были использованы для формирования полимерных капсул, содержащих во внутреннем пространстве капсулы молекулы полианионов. На рис. 15 представлены изображения 40-слойного тонкопленочного комплекса nCC-Nd3+ на кремниевой подложке, полученные методом АСМ. Из этого рисунка видна морфология поверхности такой пленки в виде гранул с характерными размерами ~ 200 нм и общей средней шероховатостью поверхности ~ 30 нм.

Получены и охарактеризованы ленгмюровские монослои и пленки Ленгмюра-Блоджетг амфифильного поликатиона - производного поли-4-винилпиридина (ПВП) с содержанием цетилпиридиниевых групп от 16% до 40%. На рис. 16 представлены полученные методом АСМ типичные топографические изображения поверхности ЛБ пленок (два бислоя) октадециламина (ОДА, рис. 16,а) и ПВП-16 (рис. 16,б-г), сформированных путем последовательного переноса ленгмюровского монослоя ОДА или ПВП-16 с поверхности водной фазы, содержащей 1 мМ NaCl при рН=б, на поверхность атомарно-гладкой подложки из слюды. Установлено, что структура ЛБ пленок ОДА не зависит существенно от времени инкубации ленгмюровского монослоя ОДА на поверхности водной субфазы (от 10 до 60 мин.) и степени поджатая монослоя (в пределах значений поверхностного давления от 0 до 20 мН/м) в процессе инкубации. Напротив, структура полимерных ЛБ пленок ПВП-16 существенно зависит от времени инкубации монослоя на поверхности водной фазы и его состояния в процессе инкубации. Структура поверхности ЛБ пленки ПВП-16, полученной путем перенесения на слюду ленгмюровского монослоя ПВП-16 после короткой (10-ти минутной) инкубации на поверхности водной фазы в поджатом состоянии (я=20 мН/м) схожа с морфологией поверхности ЛБ пленки ОДА (рис. 16,а и 16,6). Увеличение времени инкубации ленгмюровского монослоя ПВП-16 приводит к существенному изменению структуры соответствующих ЛБ пленок (рис. 16 в-г). В этом случае структура пленки представляет собой планарный ансамбль упорядоченных шютноупакованных поверхностных мицелл характерными структурными параметрами в слое около 45 нм в длину, 35 нм в ширину и 4 нм в высоту (рис.16,в и 16,г). Были исследованы изменения изотермы сжатия ленгмюровского монослоя амфифильного поликатиона ПВП-16, обусловленные адсорбцией молекул ДНК из водной фазы на поверхности монослоя. Установлено, что

1200 1800 а

2400 ВМ

600 1200 1800 2400 НМ б

НМ _ нм

11 6

10 9 5

8 4

7- f

6 3

5Ш 2

з! 1

2Ш

]■ 0-

О®

200 400 600 800 1000 1200 НМ

400 800 1200 1600 2000 НМ В

Рисунок 16. Топографические изображения поверхности ЛБ пленок на слюде (два бислоя), полученные методом АСМ. Водная фаза при формировании ЛБ пленок содержала 1 мМ NaCl, рН=6. а): ЛБ пленка ОДА, полученная путем переноса на подложку монослоя ОДА после 10 минут его инкубации в неподжатом (лгО) состоянии (размер изображения 2800 нм х 2800 нм, черно-белая шкала высот 0 — 16,4 нм);

б): ЛБ пленка ПВП-16, полученная путем переноса на подложку монослоя ПВП-16 после 10 минут его инкубации в поджатом (зш20 мН/м) состоянии (размер изображения 2800 нм х 2800 нм, черно-белая шкала высот 0 - 14,5 нм);

в): ЛБ пленка ПВП-16, полученная путем переноса на подложку монослоя ПВП-16 после 25 минут его инкубации в поджатом (ге=20 мН/м) состоянии (размер изображения 2200 нм х 2200 нм, черно-белая шкала высот 0 — 12 нм;

г): профиль вертикального сечения поверхности ЛБ пленки, представленной на рисунке в).

присутствие молекул ДНК в водной фазе и их связывание с монослоем влияет на наклон изотермы сжатия ленгмюровского монослоя ПВП-16. На рис. 17,а

представлено характерное топографическое изображение поверхности ЛБ пленки комплекса ДНК/ПВП-16, получаемого в результате взаимодействия молекул ДНК

ни„

О 200 400 600 800 1000 НМ

нм

50 100 150 200 250 300 350 НМ

300 600 900 1200 1500 НМ

Рисунок. 17. Топографические изображения поверхности однослойных ЛБ пленок комплексов ДНК/ПВП-16 на слюде, полученные методом АСМ. а): Условия формирования комплексов: неподжатый монослой ПВП-16 в процессе инкубации (л=0), время инкубации монослоя 25 мин. б): профиль вертикального сечения изображения а), в): Условия формирования комплексов: поверхностное давление в монослое ПВП-16 в процессе инкубации на поверхности водной фазы л=20 мН/м, время инкубации монослоя 25 мин. г): профиль вертикального сечения изображения в).

Водная фаза содержала ДНК (концентрация 1 ДхЮ"4 на мономер), 1мМ NaCl, рН=6.

объемной водной фазы с молекулами ПВП-16 в неподжатом ленгмюровском монослое 0ь=0). Из рис. 17,а и 17,6 видно, что комплекс ДНК/ПВП-16, формируемый в таких условиях, характеризуется планарной сетчатой структурой. Можно считать, что в данном случае имеет место взаимодействие молекул ДНК объемной фазы с индивидуальными положительно-заряженными молекулами ПВП-16, образующими фазу разреженного двухмерного газа на поверхности водной фазы и максимально

удаленными друг от друга вследствие электростатического отталкивания. Структура ЛБ пленок комплексов ДНК/ПВП-16, полученных путем инкубации ленгмюровского монослоя ПВП-16 при значительном постоянном поверхностном давлении тт.=ЭО мН/м на поверхности раствора ДНК, представлена на рис. 17,в и 17,г и существенно отличается от рис. 17,а. На рис. 17,г представлено характерное вертикальное сечение поверхности пленки, изображенной на рис. 17,в, из которого видно, что диаметр наблюдающихся тороидальных структур составляет около 200 нм, а высота достигает 15 нм и существенно превышает толщину двуспиральной молекулы ДНК. Согласно литературным данным, подобные тороидальные структуры наблюдаются в процессах конденсации ДНК при образовании комплексов ДНК с катионными соединениями в объемной водной фазе.

Далее в работе представлены результаты исследования взаимодействия тилакоидных мембран хлоропластов и липосом с синтетическими поликатионами. С помощью метода спиновых зондов установлено, что поликатионы в большей степени влияют на структурную, организацию липидных молекул вблизи поверхности липидного бислоя мембран липосом, и в меньшей на структурное состояние внутренних гидрофобных областей мембраны. Установлено, что в результате взаимодействия поликатиона полиаллиламин гидрохлорид (ПАА) с тилакоидами, имеющими при физиологических условиях отрицательно заряженную наружную поверхность мембраны, происходит образование комплексов тилакоид/поликатион в водной фазе. Методом чередующейся последовательной послойной адсорбции противоположно заряженных компонентов были получены иммобилизованные комплексы тилакоид/полиэлекгролит на поверхности твердотельной подложки (кварц, кремний с натуральным слоем оксида), изображения которых представлены на рис. 18. Было установлено, что в пределах точности эксперимента не наблюдается существенного влияния поликатиона на характеристики фотоиндуцированного электронного транспорта в мембранах тилакоидов, определяемые на основе измерений фотоиндуцированных изменений сигнала ЭПР центров Р700+, и на структурные характеристики тилакоидных мембран, определяемые с помощью метода спиновых зондов (параметр порядка, время корреляции вращения молекул спиновых зондов в тилакоидных мембранах) вплоть до концентраций полиэлектролита 10"3 М в расчете на мономер (0,1 мг/мл). В то же время обнаружено, что при увеличении концентрации поликатиона происходит монотонное увеличение поверхностного

Рисунок 18. Характерные изображения тилакоидов (А, Б) и комплексов тилакоид/пояиэлектролит, включающих 4 слоя комплекса ПАА/ПСС (В, Г), иммобилизованных на поверхности кремния с натуральным слоем оксида. Изображения получены методом сканирующей электронной микроскопии, потенциала тилакоидной мембраны с -18 мВ (в отсутствие поликатиона) до -7 мВ (при

концентрации поликатиона 10"3 М в расчете на мономер).

В главе 6 описаны использованные в работе материалы и экспериментальные методы, включая методики получения тилакоидных мембран хлоропластов и липосом; методы формирования и исследования ленгмюровских монослоев амфифильных соединений на границе раздела фаз газ/водная фаза, а также получения соответствующих моно- и мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетг на твердотельных подложках; методику формирования тонкопленочных структур

методом чередующейся послойной адсорбции компонентов водной фазы, методику исследования структуры и электростатических свойств поверхности мембран с использованием спиновых зондов; методы исследования структуры и физико-химических свойств мембранных и молекулярных планарных систем, включая ЭПР-спектроскопию, дифракцию рентгеновских лучей и электронов, сканирующую зондовую микроскопию, сканирующую электронную микроскопию, ИК-спектроскопию, а также потенциометрическое титрование и электродную рН-метрию.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Получены аналитические выражения для количественного описания связывания заряженных компонентов (молекул, ионов, коллоидных частиц) в локальных областях гетерогенной системы и их перераспределения в системе с учетом изменений электростатических характеристик локальных областей. Получены формулы, связывающие адсорбционные характеристики локальной области с соответствующими локальными изменениями величины электростатического потенциала и изменениями концентраций ионных компонентов в объемной фазе. Разработан метод определения величины буферной емкости наружной поверхности тилакоидной мембраны хлоропластов с использованием модификаторов поверхностного потенциала наружной поверхности мембраны. Этим методом впервые определена величина буферной емкости наружной поверхности тилакоидной мембраны хлоропластов, выделенных в присутствии 2 мМ Ь^СЬ в среде инкубации, равная 80±5 моль/моль Р700хрН при рН=8,0 и составляющая половину полной буферной емкости мембран хлоропластов. Установлено, что при освещении суспензии хлоропластов буферная емкость тилакоидных мембран увеличивается в 1,8 раза, при этом буферная емкость наружной поверхности увеличивается в 1,2 раза, а буферная емкость внутритилакоидного пространства увеличивается в 2,7 раза.

объемной фазе суспензии тилакоидных мембран (0,4 ед. рН при рН=8). Полученные результаты свидетельствуют о гетерогенности протон-акцепторных групп тилакоидных мембран. Значительная часть буферной емкости тилакоидов (-50%) обусловлена протон-акцепторными группами, которые не вносят вклад в буферную емкость наружной поверхности мембраны, и при этом не находятся в непосредственном равновесии с протонами, попадающими при освещении хлоропластов в водную фазу внутритилакоидного пространства.

3. Исследовано формирование комплексов полиэлектролитов с тилакоидными мембранами хлоропластов и липосом. С помощью метода спиновых зондов установлено, что поликатионы в большей степени влияют на структурную организацию липидных молекул вблизи поверхности липидного бислоя мембран липосом. При этом не наблюдается существенного влияния поликатиона на фотоиндуцированный электронный транспорт в тилакоидных мембранах хлоропластов и на структурные характеристики этих мембран вплоть до концентраций полиэлектролита 0,1 мг/мл. Методом последовательной послойной адсорбции противоположно заряженных компонентов впервые получены иммобилизованные комплексы тилакоид/полиэлектролит на поверхности твердотельной подложки. Полученные результаты свидетельствуют о физиологически мягком влиянии полиэлектролитов на тилакоидные мембраны хлоропластов, что открывает возможности для создания функциональных гибридных систем, включающих биологические фотосинтезирующие органеллы и синтетические полимерные молекулы.

4. С использованием ленгмюровских монослоев и пленок Ленгмюра-Блоджетт сформирован ряд планарных биомиметических наносистем. Исследованы амфифильные свойства ряда лекарственных и биологически-активных соединений (ингибиторы анионного транспорта в эритроцитах фуросемид и ИШБ, каналоформер аламетицин, нейропептиды гуанфацин и клонидин) и установлено, что присутствие этих соединений в водной фазе в концентрациях выше 10"4 М вызывает характерные изменения формы изотерм сжатия Ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты, зависящие от рН и ионного состава водной фазы. Обнаруженный эффект может быть связан с механизмами их неспецифического действия на биологические системы. Получены монослойные пленки Ленгмюра-Блоджетг, содержащие планарные ансамбли молекул цитохрома с, в которых методом СТМ с субмолекулярным

пространственным разрешением установлены особенности структуры и электронного туннельного транспорта.

5. Получены и охарактеризованы ленгмюровские монослои и пленки Ленгмюра-Блоджетт амфифильного поликатиона - производного поли-4-винилпиридина с содержанием цетилпиридиниевых групп от 16% до 40%. Установлено, что структура пленок существенно зависит от состояния ленгмюровкого монослоя амфифильного поликатиона и от времени его инкубации на поверхности водной фазы. Получены пленки, имеющие макроскопически упорядоченную структуру полимерных монослоев, характерную для линейно-ориентированных и планарно-организованных макромолекулярных систем. Изучено формирование комплексов ДНК с ленгмюровскими монослоями, образованными молекулами катионного ПАВа (октадециламин) и амфифильного водонерастворимого поликатиона (производное поливинилпиридина) на поверхности водного раствора нативной ДНК. Установлено, что структура планарных комплексов ДНК и амфифильного поликатиона зависит от времени инкубации и степени сжатия Ленгмюровского монослоя амфифильного поликатиона на поверхности раствора ДНК. Наряду с индивидуальными молекулами ДНК в структурах комплексов обнаружены характерные тороидальные структуры, а также протяженные планарные сетевидные наноструктуры.

6. Установлены закономерности "влияния • величины рН водной фазы, присутствия в ней катионов ряда двухвалентных и трехвалентных металлов (Си2+, Ni2+, Cd2+, Fe3+, Но3+, Gd3+), и одновалентного электролита (NaCl) на термодинамические характеристики ленгмюровских монослоев жирных кислот на поверхности водной фазы и на структурные характеристики и свойства соответствующих моно- и мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт. Установлено, что структурные характеристики и свойства моно- и мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт стеаратов редкоземельных металлов зависят от величины рН водной фазы, типа соли катиона редкоземельного металла, концентрации одновалентного электролита (NaCl) и коррелируют с особенностями изотерм сжатия соответствующих ленгмюровских монослоев. Существенную роль в процессах формирования структуры мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт стеарата гадолиния играют процессы замещения лигандов в комплексах катионов гадолиния, которые образуются при адсорбции ионов гадолиния на поверхности монослоя. Путем оптимизации ионного состава водной фазы, содержащей соединения гадолиния,

получены мультислойные пленки Ленгмюра-Блоджетт стеарата гадолиния с высокой степенью структурного совершенства и макроскопически планарной поверхностью с неровностями, не превышающими 1 нм на расстояниях ~ 1 цм, обладающие свойствами двухмерных магнетиков.

7. Получены и структурно охарактеризованы новые организованные наносистемы на основе полиэлектролитных комплексов, включающие в качестве структурных компонентов катионы редкоземельных металлов и/или поверхностно-активные соединения. С использованием методики Ленгмюра-Блоджетт получены новые тонкопленочные планарные наносистемы на поверхности твердотельных подложек, образованные полианионом (полистиролсульфонат), катионом редкоземельного металла (Ос!3"*") и анионным амфифильным веществом (стеариновой кислотой). Установлено, что структура таких пленок характеризуются присутствием фазы со слоевой структурой (период структуры 5 нм) и дополнительными включениями толщиной -1 нм. Получены и исследованы комплексы полианиона (полистиролсульфонат) и катионов редкоземельных металлов (Ос13+, Ег3+, Ы(13+, ТЬ3+), синтезированные с использованием метода чередующейся послойной адсорбции компонентов водной фазы. Показано, что такие слаборастворимые комплексы могут быть использованы для формирования коллоидных полимерных микрокапсул, содержащих во внутреннем пространстве капсулы молекулы полиэлектролита.

Основные материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

Статьи в рецензируемых изданиях:

1. Холмухамедов Э.Л., Хомутов Г.Б., Электронно- микроскопический анализ размеров митохондрий в ходе колебаний ионных потоков, Вестник Московского университета, 1979, т.20, №6, с.106-109.

2. Тихонов А.Н., Хомутов Г.Б., Рууге Э.К., Исследование электронного транспорта в фотосинтетических системах методом электронного парамагнитного резонанса. IX. Температурная зависимость кинетики фотоиндуцированных окислительно-восстановительных превращений Р700 при освещении хлоропластов вспышками света различной длительности, Молекулярная биология, 1980, т. 14, №1, с.157-172.

3. Тихонов А.Н., Хомутов Г.Б., Рууге Э.К., Исследование электронного транспорта в фотосинтетических системах методом электронного парамагнитного резонанса. X. Влияние ионов магния на структурное состояние тилакоидной мембраны и кинетику электронного транспорта между двумя фотосистемами в хлоропластах бобов, Молекулярная биология, 1980, т.14, №5, с.1065-1079.

4. Хомутов Г.Б., Тихонов А.Н., Рууге Э.К., Исследование электронного транспорта в фотосинтетических системах методом электронного парамагнитного резонанса. XI. Эффекты фотосинтетического контроля: влияние энергизации тилакоидной мембраны на скорость электронного транспорта в хлоропластах бобов, Молекулярная биология, 1981, т.15, №1, с.182-198.

5. Tikhonov A.N., Khomutov G.B., Ruuge Е.К., Blumenfeld L.A., Electron transport control in chloroplasts. Effects of photosynthetic control monitored by the intrathylakoid pH., Biochim. etBiophys. Acta, 1981, v.637, p.321-333.

6. Ksenzenko M.Yu., Konstantinov A.A., Khomutov G.B., Tikhonov A.N., Ruuge E.K., Effect of electron transfer inhibitors on superoxide generation in the cytochrome bc¡ site of the mitochondrial respiratory chain, FEBS Letters, 1983, v.155, №1, p.19-24.

7. Tikhonov A.N., Khomutov G.B., Ruuge E.K., Electron transport control in chloroplasts. Effects of magnesium ions on the electron flow between two photosystems, Photobiochemistry and Photobiophysics, 1984, v.8, p.261-269.

8. Резаева M.H., Хомутов Г.Б., Твердислов B.A., Тихонов А.Н., Взаимодействие одновалентных катионов с фосфолипиднымй липосомами, Биофизика, 1985, т.ЗО, №6, с.1008-1010.

9. Гильмиярова С.Г., Хомутов Г.Б.,. Тихонов А.Н., Поверхностный потенциал тилакоидной мембраны и процессы преобразования энергии в хлоропластах. I. Влияние модификаторов поверхностного потенциала, Биологические мембраны, 1986, т.З, №2, с.173-184.

10. Гинс В.К., Пискунова Н.П., Хомутов Г.Б., Тихонов А.Н., Мухин E.H., Пухальский В.А., Динамика содержания реакционных центров фотосистемы I (Р700) и их фотовосстановительная активность в онтогенезе сортов яровой пшеницы, Физиология растений, 1986, т.ЗЗ, №5, с.904-912.

11. Peskin А.V., Popova E.Yu., Khomutov G.B., Konstantinov A.A., Ruuge E.K., Superoxide generation by the respiratory chain of tumor mitochondria, Biochim. et Biophys. Acta, 1987, v.894, p.1-10.

12. Хомутов Г.Б., Гильмиярова С.Г., Поверхностный потенциал тилакоидной мембраны и процессы преобразования энергии в хлоропластах. 2.

Поверхностный потенциал и буферные свойства мембран хлоропластов, Биологические мембраны, 1989, т.6, №7, с.705-719.

13. Хомутов Г.Б., Гильмиярова С.Г., Тихонов А.Н., Поверхностный потенциал тилакоидной мембраны и процессы преобразования энергии в хлоропластах. 3. Фотоиндуцированные изменения pH в суспензии хлоропластов, Биологические мембраны, 1989, т.6, №9, с.995-1008.

14. Хомутов Г.Б., Барготх С.А., Рыжиков С.Б., Тихонов А.Н., Взаимодействие ионов марганца с тилакоидными мембранами. Физиология растений, 1989, т.36, №4, с.669-674.

15. Хомутов Г.Б., Барготх С.А., Использование ионов марганца для определения поверхностного потенциала и распределения центров связывания ионов на тилакоидной мембране, Физиология растений, 1989, т.36, №6, с. 1066-1072.

16. Ксензенко М.Ю., Константинов A.A., Хомутов Г.Б., Рууге Э.К., Исследование образования супероксидных радикалов в НАОН:убихинон-редуктазном звене дыхательной цепи при помощи спинового зонда 2,2,5,5-тетраметил-4-оксопиперидин-Ы-оксила., Биологические мембраны, 1989, т.6, №8, с.840-849.

17. Khomutov G.B., Fry I.V., Huflejt М.Е., Packer L., Membrane lipid composition, fluidity and surface charge changes in response to growth of the fresh water cyanobacterium Synechococcus 6311 under high salinity, Archives of Biochemistry and Biophysics, 1990, v.277, № 2, p.263-267.

18. Хомутов Г.Б., Транспорт и связывание ионов в неоднородных водных суспензиях мембранных структур, Журнал физической химии, 1990, т.64, № 5, с.1153-1164.

19. Балашов С.М., Кислов В.В., Лопачев В.В., Неверное И.Э., Потапов А.Ю., Хомутов Г.Б., Адсорбция паров аммиака ленгмюровскими пленками краун-эфиров, Биологические мембраны, 1990, т.7, №11, с.1205-1209.

20. Яковенко С.А., Кислов В.В., Ерохин В.В., Потапов А.Ю., Хомутов Г.Б., ЭПР-спектроскопия пленок Ленгмюра-Блоджетт на основе стеарата меди, Журнал физической химии, 1992, т.66, №4, с.1028-1033.

21. Халилов Р.И., Хомутов Г.Б., Тихонов А.Н., Влияние ультрафиолетового излучения на структурно-функциональные характеристики тилакоидной мембраны, Физиология растений, 1993, т.40, №3, с.373-377.

22. Хомутов Г.Б., Яковенко С.А., Юрова Т.В., Твердислов В.А., Взаимодействие катионов меди с ленгмюровским монослоем и образование медьсодержащих кластеров нанометровых размеров в монослоях и пленках Ленгмюра-Блоджетт, Микроэлектроника, 1994, т.23, №5, с.29-39.

23. Юрова Т.В., Хомутов Г.Б., Яковенко С.А., Медведев О.С., Твердислова И.Л., Твердислов В.А., Взаимодействие биологически активных веществ с ленгмюровским монослоем и свойства смешанных монослоев.. Физическая мысль России, 1995, №1, с.38-48.

24. Солнцев М.К., Ташиш В., Караваев В.А., Хомутов Г.Б., Специфическое действие ионов иода на регуляторные процессы в фотосинтетических мембранах, Биофизика, 1995, т.40, №6, с.1256-1258.

25. Tverdislov V.A., Khomutov G.B., Yakovenko S.A., Khvang Don Yun, Bogdanova A.Yu., Bernhardt I., Furosemid and DIDS penetration into Langmuir films of stearic acid. The influence of low ionic strength and pH, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 1995, v.5, p.205-211.

26. Хомутов Г.Б., Яковенко C.A., Солдатов E.C., Ханин В.В., Неделчева М.Д., Юрова Т.В., Взаимодействие ионов меди с Ленгмюровским стеариновой

кислоты и процессы структурообразования в монослоях и пленках Ленгмюра-Блоджетт, Биологические мембраны, 1996, т.13, №6, с.612-627.

27. Khomutov G.B., Gilmiyarova S.G., Tikhonov A.N., EPR study of surface potential and buffer capacity of thylakoid membranes, Current Topics in Biophysics, 1996, v.20, №1, p.31-35.

28. Khomutov G.B., Yurova T.V., Yakovenko S.A., Khanin V.V., Soldatov E.S., Effect of stearic acid monolayer compression extent on the interface copper ions binding and clusters formation., Supramolecular Science, 1997, v.4, №3-4, p.349-355.

29. Tishin A.M., Koksharov Yu.A., Bohr J., Khomutov G.B., Evidence for magnetic ordering in ultrathin gadolinium Langmuir-Blodgett films, Physical Review B, 1997, v.55, №17, p.11064-11067.

30. Didenko N.V., Fedyanin A.A., Khomutov G.B., Murzina T.V., Aktsipetrov O.A., Nonlinear magneto-optical Kerr effect in Gd-containing Langmyir-Blodgett films. Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1998, v.517, p.657-662.

31. Khomutov G.B., Formation of Langmuir-Blodgett films containing two-dimensional monoatomic arrays of rare-earth cations, Macromolecular Symposia, 1998, v.136, p.33-40.

32. Murzina T.V., Fedyanin A.A., Misuryaev T.V., Khomutov G.B., Aktsipetrov O.A., Role of optical interference effects in the enhancement of magnetization-induced second-harmonic generation, Appl. Phys. B, 1999, v.68, p.537-543.

33. Vishnevskaya E.I., Didenko N.V., Fedyanin A.A., Khomutov G.B., Murzina T.V., Nikulin A.A., Aktsipetrov O.A. Interferometry of optical second harmonic generation from Gd-containing Langmuir-Blodgett superstructures: magneto-induced effects, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1999, v.577, p.421-426.

34. Khomutov G.B., Koksharov Yu.A., Radchenko I.L., Soldatov E.S., Trifonov A.S., Tishin A.M., Bohr J., Rare-earth-containing planar magnetic materials formed using Langmuir-Blodgett technique. Materials Science and Engineering: C, 1999, v.8-9, p.299-308.

35. Aktsipetrov O.A., Didenko N.V., Fedyanin A.A., Khomutov G.B., Murzina T.V., Magnetic properties of Gd-containing Langmuir-Blodgett films studied by magneto-induced optical second harmonic generation. Materials Science and Engineering: C, 1999, v.8-9, p.411-415.

36. Aktsipetrov O.A., Fedyanin A .A., Khomutov G.B., Murzina T.V., Magneto-induced second harmonic generation in magnetic low-dimensional systems and nanostructures: nonlinear optics of time-irreversible materials, Proceedings of the SPIE, 1999, v.3734, p.236-251.

37. Khomutov G.B., Tishin A.M., Polyakov S.N., Bohr J., Effect of anion type on monolayers and Langmuir-Blodgett films of gadolinium stearate, Colloids and Surfaces: A, 2000, v.166, p.33-43.

38. Radtchenko I.L., Sukhorukov G.B., Leporatti S., Khomutov G.B., Donath E., Mohwald H., Assembly of alternated multivalent ion/polyelectrolyte layers on colloidal particles. Stability of the multilayers and encapsulation of macromolecules into polyelectrolyte capsules, J. Colloid. Interface Sci., 2000, v.230, №2, p.272-280.

39. Киселев Ю.М., Кокшаров Ю.А., Хомутов Г.Б., Тишин A.M., Влияние рН среды на структуру комплексов гадолиния по данным ЭПР, Журнал физической химии, 2000, т.74, № 8, с.1427-1432.

40. Murzina Т.V., Khomutov G.B., Nikulin А.А., Rasing Т., Aktsipetrov O.A., Hyper-Rayleigh scattering in Gd-containing Langmuir-Blodgett superstructures, Journal of the Optical Society of AmericaB (Optical Physics), 2000, v.17, №1, p.63-67.

41. Tishin A.M., Snigirev O.V., Khomutov G.B., Gudoshnikov S.A., Bohr J., Magnetic volcanos in gadolinium Langmuir-Blodgett films. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2001, v.234, p.499-504.

42. Khomutov G.B., Beresneva I.V., Bykov I.V., Gainutdinov R.V., Koksharov Yu.A., Mantsyzov B.I., Masselin P., Ozheredov I.A., Radchenko I.L., Shkurinov A.P., Tolstikhina A.L., Formation of polymer films containing multivalent metal cations by stepwise alternate adsorption of metal cations and polyanions. Colloids and Surfaces: A, 2002, v. 198-200, p.491-499.

43. Khomutov G.B., Beresneva I.V., Bykov I.V., Gainutdinov R.V., Koksharov Yu.A., Polyakov S.N., Radchenko I.L., Tolstikhina A.L., Formation of hybrid polyanion/metal cation/anionic surfactant films via Interface complexation and Langmuir-Blodgett technique, Colloids and Surfaces: A, 2002, v. 198-200, p.509-517.

44. Khomutov G.B., Antipina M.N., Bykov I.V., Gainutdinov R.V., Dembo K.A., Klechkovskaya.V.V., Tolstikhina A.L.," Yurova T.V., Bohr J., Structural studies of Langmuir-Blodgett films containing rare-earth metal cations, Colloids and Surfaces: A, 2002, v.l98-200, p.261-274.

45. Khomutov G.B., Belovolova L.V., Khanin V.V., Soldatov E.S., Trifonov A.S., STM investigation of electron transport features in cytochrome с Langmuir-Blodgett films, Colloids and Surfaces: A, 2002, v.198-200, p.745-752.

46. Khomutov G.B., Belovolova L.V., Gubin S.P., Khanin V.V., Obydenov A.Yu., Sergeev-Cherenkov A.N., Soldatov E.S., Trifonov A.S., STM study of morphology and electron transport features in cytochrome с and nanocluster molecule monolayers, Bioelectrochemistry, 2002, v.55, p.177-181.

47. Ковьев Э.К., Поляков C.H., Тишин A.M., Юрова T.B., Хомутов Г.Б., Рентгеноструктурные исследования пленок Ленгмюра-Блоджетг стеарата гадолиния. Кристаллография, 2002, т.47, №3, с.555-561.

48. Koksharov Yu.A., Bykov I.V., Malakho A.P., Polyakov S.N., Khomutov G.B., Bohr I., Radicals as EPR probes of magnetization of gadolinium stearate Langmuir-Blodgett film. Materials Science and Engineering: C, 2002, v.22, №2, p.201-207.

49. Antipina M.N., Bykov I.V., Gainutdinov R.V., Koksharov Yu.A., Malakho A.P., Polyakov S.N., Tolstikhina A.L., Yurova T.V., Khomutov G.B., Structural control of Langmuir-Blodgett films containing metal cations by ligands exchange, Materials Science and Engineering: C, 2002, v.22, №2, p.171-176.

50. Юрова T.B., Твердислова И.Л., Твердислов B.A., Хомутов Г.Б., Моделирование взаимодействия биологически-активных и лекарственных веществ с мембранами, Медицинская физика, Сборник ■ научных трудов под редакцией Трухина В.И., Пирогова Ю.А., Кашкарова П.К., Сысоева Н.Н., МГУ, Москва 2002, с.218-228.

51. Antipina M.N., Gainutdinov R.V., Golubeva I.V., Koksharov Y.A., Malakho A.P., Polyakov S.N., Tolstikhina A.L., Yurova T.V., Khomutov G.B., The design, fabrication and characterization of rare-earth containing multilayer supramolecular films with nanometer-scale controlled composition, structure and properties, Surface Science, 2003, v.532-535, p.1017-1024.

52. Antipina M.N., Gainutdinov R.V., Rachnyanskaya A.A., Tolstikhina A.L., Yurova T.V., Khomutov G.B., Studies of nanoscale structural ordering in planar DNA complexes with amphiphilic mono- and polycations. Surface Science, 2003, v.532-535, p.1025-1033.

' 53. Антипина M.H., Гайнутдинов P.B., Рахнянская A.A., Сергеев-Черенков А.Н., Толстихина А.Л., Юрова Т.В., Кислое В.В., Хомутов Г.Б., Комплексы ДНК,

формируемые на поверхности водной фазы: новые планарные полимерные и композитные наноструктуры, Биофизика, 2003, т.48, №6, с.998-1010.

54. Хомутов Г.Б., О возможной роли ионов железа в изменениях состава комплексов ДНК и их магнитных свойств в процессах клеточного цикла, Биофизика, 2004, т.49, №1, с.140-144.

55. Dementiev А.А., Baikov А.А., Ptushenko V.V., Khomutov G.B., Tikhonov A.N., Biological and polymeric self-assembled hybrid systems: Structure and properties of thylakoid/polyelectrolyte complexes, Biochim. et Biophys. Acta, 2005, v. 1712, p.9-16.

Публикации в трудах конференций и препринты:

1. Хомутов Г.Б., Рууге Э.К., Исследование связи между структурным состоянием липидов мембран хлоропластов и кинетическими закономерностями функционирования электрон-транспортной цепи хлоропластов, Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума "Липиды биологических мембран", Ташкент, 1980, с.137-138.

2. Хомутов Г.Б., Тихонов А.Н., Рууге Э.К. Особенности кинетики фотоиндуцированных изменений сигнала ЭПР-1 хлоропластов в условиях фотофосфорилирования, Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума "Магнитный резонанс в биологии и медицине", Черноголовка, 1981, с.173-174.

3. Хомутов Г.Б., Взаимодействие спиновой метки TEMPO с мембраной тилакоидов., Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума "Магнитный резонанс в биологии и медицине", Черноголовка, 1981, с. 175-177.

4. Хомутов Г.Б., Тихонов А.Н., Рууге Э.К., Влияние структурного состояния тилакоидной мембраны на кинетику фотоиндуцированного электронного транспорта. Тезисы докладов стендовых сообщений I Всесоюзного биофизического съезда, Москва, 1982, т.1, с.255.

5. Хомутов Г.Б., Рууге Э.К., Влияние модификаторов поверхностного потенциала на структурную организацию липидов и функционирование тилакоидных мембран хлоропластов. В сб.: Тезисы докладов ХП Всесоюзного совещания по транспортным АТФазам "Ионный гомеостаз и влияние факторов внешней среды на жизнедеятельность клетки", Иркутск, 1987, с.70-71.

6. Хомутов Г.Б., Поверхностный потенциал и буферные свойства поверхности мембраны, В сб.: Труды V Всесоюзной межуниверситетской конференции "Биология клетки", Тбилиси, 1987, с. 142-144.

7. Хомутов Г.Б., Барготх С.А. Использование инов марганца для ЭПР-исследования мембран хлоропластов., В сб.: Труды V Всесоюзной межуниверситетской конференции "Биология клетки", Тбилиси, 1987, с.267-269.

8. Khomutov G.B., L. Packer, Ion-binding properties of nonhomogenous biological membrane structures., В сб.: Proceedings of the 21-st Jerusalem Symposium on Quantum Chemistry and Biochemistry 'Transport through membranes: carriers,. channels and pumps", Jerusalem, 1988, p.545-562.

9. Хомутов Г.Б., Солнцев M.K., Связь поверхностного потенциала и электронного транспорта в мембранах хлоропластов, В сб.: Тезисы докладов VII Всесоюзной конференции "Магнитный резонанс в биологии и медицине", Звенигород, 1989, с.3-4.

10. Хомутов Г.Б., Гильмиярова С.Г., Тихонов А.Н., Исследование фотоиндуцированных изменений поверхностного потенциала тилакоидных

мембран и протонного транспорта в хлоропластах, В сб.: Тезисы докладов VII Всесоюзной конференции "Магнитный резонанс в биологии и медицине", Звенигород, 1989, с.147-148.

11. Хомутов Г.Б., Гидрофобные спиновые зонды в исследовании изменений ультраструктуры мембран, В сб.: Тезисы докладов VII Всесоюзной конференции "Магнитный резонанс в биологии и медицине", Звенигород, 1989, с. 149-150.

12. Хомутов Г.Б., Гильмиярова С.Г., Заряженные спиновые зонды в исследовании локальных буферных свойств мембран хлоропластов, В сб.: Тезисы докладов VII Всесоюзной конференции "Магнитный резонанс в биологии и медицине", Звенигород, 1989, с. 153-154.

13. Барготх С.А., Хомутов Г.Б., Распределение центров связывания двухвалентных ионов и электрические характеристики поверхности фотосинтетических мембран хлоропластов, В сб.: Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Преобразование световой энергии в фотосинтезирующих системах и их моделях", Пущино, 1989, с.118-119.

14. Хомутов Г.Б., Гильмиярова С.Г., Тихонов А.Н., Эффект светоиндуцированного уменьшения величины электрического потенциала поверхности тилакоидных мембран и его роль в энергозависимом поглощении протонов в хлоропластах, В сб.: Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Преобразование световой энергии в фотосинтезирующих системах и их моделях", Пущино, 1989, с. 143144.

15. Khomutov G.B., Bargoth S.A., Tverdislov V.A., Electrical characteristics of biological membranes and divalent cation binding, In: Proc. of International symposium "Molecular organization of biological structures", Moscow, 1989, p.54.

16. Khomutov G.B., Tverdislov V.A. Ion-binding properties of nonhomogeneous biological membranes, In: Proc. of International symposium "Molecular organization of biological structures", Moscow, 1989, p.71.

17. Хомутов Г.Б., Гильмиярова С.Г., ЭПР-исследование фотоиндуцированных изменений поверхностного потенциала тилакоидных мембран хлоропластов, В сб.: Тезисы докладов VHI Всесоюзной конференции "Магнитный резонанс в биологии и медицине", Звенигород, 1990, с.53.

18. Хомутов Г.Б., Барготх С.А., ЭПР-исследование электрических характеристик поверхности тилакоидных мембран хлоропластов и липосом и взаимодействие с такими мембранами одно- и двухвалентных катионов, В сб.: Тезисы докладов VIH Всесоюзной конференции "Магнитный резонанс в биологии и медицине", Звенигород, 1990, с.54.

19. Хомутов Г.Б., Яковенко С.А., Кислов В.В., Потапов А.Ю., Невернов И.Э., ЭПР-спектроскопия биоэлектронных систем на основе медьсодержащих планарных молекулярных структур, В сб.: Тезисы докладов VIII Всесоюзной конференции "Магнитный резонанс в биологии и медицине", Звенигород, 1990, с.61.

20. Хомутов Г.Б., ЭПР-исследование адаптационных изменений липидных областей и поверхности тилакоидной и плазматической мембран цианобактерий Synechococcus 6311 в ответ на изменение солевого состава среды их выращивания, В сб.: Тезисы докладов VIII Всесоюзной конференции "Магнитный резонанс в биологии и медицине", Звенигород, 1990, с.62.

21. Хомутов Г.Б., Барготх С.А., Рубцов А.М., Исследование электростатических характеристик поверхности мембран липосом методом спиновых и флуоресцентных зондов, В сб.: Тезисы докладов VIH Всесоюзной конференции "Магнитный резонанс в биологии и медицине", Звенигород, 1990, с. 114.

22. Khomutov G.B., Tikhonov A.N., Surface electrical potential of thylakoid membrane and the ion-binding and energy transduction processes, In: Proc. 22 FEBS Meeting, Stockholm, Sweden, 1993, p.174.

23. Хомутов Г.Б., Хванг Дон Юн, Яковенко С.А., Твердислов В.А., Бернхардт И. Взаимодействие фуросемида и DIDS с Ленгмюровским монослоем стеариновой кислоты, Препринт физического факультета МГУ, 1994, N3, с.1-14.

24. Khomutov G.B., Yakovenko S.A., Yurova T.V., Tverdislov V.A., Formation of nanosized copper containing clusters at the stearic acid monolayer-water interface, Abstracts book of the Seventh Int. Conf. on Organized Molecular Films (LB7), Numana (Ancona), Italy, 1995, p. 13.

25. Khomutov G.B., Koksharov Yu.A., Tishin A.M., Magnetic ultrathin rare-earth containing Langmuir-Blodgett films., Abstracts book of Material Research Society 1997 Spring Meeting, San Francisco, USA, 1997, abstract M7.2.

26. Khomutov G.B., Yurova T.V., Yakovenko S.A., Soldatov E.S., Effect of Langmuir monolayer compression extent on the interface copper ions clusters formation, Abstracts book of Material Research Society 1997 Spring Meeting, San Francisco, USA, 1997, abstract V7.3.

27. Хомутов Г.Б., Получение пленок Ленгмюра-Блоджетт, содержащих двумерные ансамбли ионов редкоземельных металлов. Авторефераты докладов П Международной конференции "Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии", С.-Петербург, 1998, с.33-34.

28. Khomutov G.B., Koksharov Yu.A., Radchenko I.L., Tishin A.M., Bohr J., Formation and properties of Langmuir-Blodgett films containing two-dimensional monoatomic arrays of rare-earth cations, Proceedings of 7 European Conference on thin organised films ECOF7, Potsdam, Germany, 1998, p.304-305.

29. Кокшаров Ю.А., Хомутов Г.Б., Тишин A.M., Исследование методом ЭПР магнитных свойств пленок Ленгмюра-Блоджетт, содержащих ионы гадолиния, Тезисы докладов X Международной конференции "Магнитный резонанс в химии и биологии", Суздаль'98, Россия, 1998, с.68-69.

30. Юрова Т.В., Яковенко С.А., Радченко И.Л., Береснева И.В., Хомутов Г.Б., Исследование взаимодействия катионов металлов с модельными мембранными и полимерными молекулярными системами, Тезисы докладов Ы Всероссийской научной конференции "Физические проблемы экологии (Физическая экология)", Москва, 1999, с.120.

31. Юрова Т.В., Антипина М.Н., Береснева И.В., Радченко И.Л., Хомутов Г.Б., Исследование взаимодействия катионов металлов с модельными монослойными и полимерными молекулярными системами, Тезисы докладов Л съезда биофизиков России, Москва, 1999, с.578-579.

32. Хомутов Г.Б., Биофизические принципы создания функциональных молекулярных наноструктур, Тезисы докладов П съезда биофизиков России, Москва, 1999, с.630-631.

33. Khomutov G.B., Yurova T.V., Bykov I.V., Klechkovskaya V.V., Dembo K.A., Bohr J., Structural studies of Langmuir-Blodgett films containing rare-earth metal cations, Abstracts of 9-th International Conference on Organised Molecular Films, Potsdam, Germany, 2000, v.I, p. 153.

34. Khomutov G.B., Belovolova I.V., Soldatov E.S., Khanin V.V., Trifonov A.S., STM investigation of electron transport features in cytochrome с Langmuir-Blodgett films, Abstracts of 9-th International Conference on Organised Molecular Films, Potsdam, Germany, 2000, v.I, p.222.

35. Khomutov G.B., Koksharov A.Yu., Antipina M.N., Radchenko I.L., Soldatov E.S., Trifonov A.S., Yurova T.V., Bykov Y.V., Bohr J., Rare-earth metal cations interactions with fatty acid Langmuir monolayer, Abstracts of 9-th International Conference on Organised Molecular Films, Potsdam, Germany, 2000, v.II, p.37.

36. Khomutov G.B., Yurova T.V., Boggild P., Bohr J., Study of the domain structure in fatty acid multilayer Langmuir-Blodgett films, Abstracts of 9-th International Conference on Organised Molecular Films, Potsdam, Germany, 2000, v.II, p. 145.

37. Khomutov G.B., Belovolova L.V., Gubin S.P., Khanin V.V., Obydenov A.Yu., Soldatov E.S., Trifonov A.S., STM study of morphology and electron transport features in cytochrome с and nanocluster molecule monolayers. Book of Abstracts, XVI-th International Symposium on Bioelectrochemistry and Bioenergetics, Bratislava, Slovakia, 2001, p.18.

38. Хомутов Г.Б., Антипина M.H., Быков И.В., Гайнутдинов Р.В., Голубева И.В., Кокшаров Ю.А., Поляков С.Н., Радченко И.Л., Юрова Т.В., Тонкие супрамолекулярные пленки, содержащие катионы редкоземельных металлов, Авторефераты докладов 3-й Международной конференции "Химия Высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии", С-Петербург, 2001, с.432-434.

39. Dementiev А.А., Baikov А.А., Ptushenko V.V., Tikhonov A.N., Khomutov G.B., Biological and polymeric self-assembled hybrid systems: structure and properties of thylakoid/polyelectrolite complexes, ECOF8, 8-th European Conference on Organized Films, Otranto (Lecce), Italy, 2001, Book of Abstracts, p.Pl 1.01.

40. Khomutov G.B., From colloid capsules to multicompartment structures and capsulate or porous film materials and coatings, ECOF8, 8-th European Conference on Organized Films, Otranto (Lecce), Italy, 2001, Book of Abstracts, p.P14.01.

41. Yurova T.V., Khomutov G.B., DNA complexes with Langmuir monolayers of amphiphilic mono- and polycations, ECOF8, 8-th European Conference on Organized Films, Otranto (Lecce), Italy, 2001, Book of Abstracts, p.O.46.

42. Antipina M.N., Bykov I.V., Gainutdinov R.V., Polyakov S.N., Tolstikhina A.L., Yurova T.V., Khomutov G.B., Structural control of Langmuir-Blodgett films containing metal cations by ligands exchange, ECOF8, 8-th European Conference on Organized Films, Otranto (Lecce), Italy, 2001, Book of Abstracts, p.0.10.

43. Юрова T.B., Твердислова И.Л., Твердислов B.A., Хомутов Г.Б., Моделирование взаимодействия биологически-активных и лекарственных веществ с мембранами. Медицинская физика, 2001, № 11, Материалы I Евразийского конгресса по Медицинской физике, Москва, Физический ф-т МГУ, 2001.С.85.

44. Antipina M.N., Bykov Y.V., Gainutdinov R.V., Golubeva I.V., Koksharov Y.A., Malakho A.P., Polyakov S.N., Tolstikhina A.L., Yurova T.V., Khomutov G.B., The design, fabrication and characterization of rare-earth containing multilayer supramolecular films with nanometer-scale controlled composition, structure and properties, 7-th International Conference on nanometer-scale science and technology + 21-st European conference on surface science NANO-7 and ECOSS-21, Malmo, Sweden, 2002, Book of Abstracts, p.52.

45. Dementiev A.A., Baikov A.A., Ptushenko V.V., Tikhonov A.N., Khomutov G.B., Toward the biological and polymeric self-assembled hybrid systems: structure and properties of thylakoid/polyelectrolyte complexes, 7-th International Conference on nanometer-scale science and technology + 21-st European conference on surface science NANO-7 and ECOSS-21, Malmo, Sweden, 2002, Book of Abstracts, p.42-43.

46. Yurova T.V., Antipina M.N., Bykov Y.V., Gainutdinov R.V., Rakhnyanskaya A.A., Tolstikhina A.L., Khomutov G.B., DNA complexes with amphiphilic mono- and polycations at the gas/liquid interface, XVI European Chemistry at Interfaces Conference, Vladimir, Russia, 2003, Book of Abstracts, p.74.

47. Khomutov G.B., Antipina M.N., Sergeev-Cherenkov A.N., Yurova T.V., Rakhnyanskaya A.A., Kislov V.V., Gainutdinov R.V., Tolstikhina A.L., Interfacially-organized DNA/polycation complexes: a route to new planar polymeric and composite nanostructures, E-MRS Spring Meeting, Strasburg, 2003 A/PI-46, p.21.

48. Antipina M.N., Bykov Y.V., Gainutdinov R.V., Golubeva I.V., Koksharov Y.A., Malakho A.P., Polyakov S.N., Tolstikhina A.L., Yurova T.V., Khomutov G.B., Creation of organized supramolecular nanostructures via polyionic interactions at the charged interfaces, Xll-th International Symposium on Bioelectrochemistry and Bioenergetics, Florence, Italy, 2003, Book of Abstracts, p.15.

49. Yurova T.V., Antipina M.N., Bykov Y.V., Gainutdinov R.V., Rakhnyanskaya A.A., Tolstikhina A.L., Khomutov G.B., Study of DNA interactions with Langmuir monolayers of amphiphilic mono- and polycations, ХП-th International Symposium on Bioelectrochemistry and Bioenergetics, Florence, Italy, 2003, Book of Abstracts, p.267.

50. Дементьев A.A., Байков A.A., Птушенко B.B., Тихонов А.Н., Хомутов Г.Б., Функциональные биологические компоненты в синтетических полимерных пленках: структура и свойства планарных комплексов тилакоидов и полиэлектролитов, 2-ой Московский международный конгресс "Биотехнология: состояние и перспективы развития", Москва, 2003, Материалы Конгресса, Часть 2, с.198-199.

51. Хомутов Г.Б., Антипина М.Н., Быков И.В., Гайнутдинов Р.В., Клечковская В.В., Кокшаров Ю.А., Поляков С.Н., Толстихина А.Л., Юрова Т.В., Получение и исследование структуры пленок Ленгмюра-Блоджетт стеаратов редкоземельных металлов, Тезисы докладов IV Национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов, Москва, 2003, с.210.

52. Дементьев А.А., Мелик-Нубаров Н.С., Птушенко В.В., Рахнянская А.А., Тихонов А.Н., Ярославов А.А., Хомутов Г.Б., Исследование комплексов полиэлектролитов с тилакоидами и липосомами, П1 Съезд биофизиков России, Воронеж, 2004, Тезисы докладов, т.П, с.410-411.

53. Антипина М.Н., Гайнутдинов Р.В., Рахнянская А.А., Сергеев-Черенков А.Н., Толстихина А.Л., Юрова Т.В., Кислов В.В., Хомутов Г.Б., Комплексы ДНК, формируемые на поверхности водной фазы: новые планарные полимерные и композитные наноструктуры, Ш Съезд биофизиков России, Воронеж, 2004, Тезисы докладов, т.1, с.130-131.

54. Дементьев А.А., Птушенко В.В., Тихонов А.Н., Хомутов Г.Б., Взаимодействие полиэлектролита с мембранами фотосинтезирующих органелл, IV Международная конференция "Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии", С-Петербург, 2004, Авторефераты докладов, с.79.

55. Дементьев А.А., Рахнянская А.А., Хомутов Г.Б., Взаимодействие отрицательно заряженных липосом с поликатионами, различающимися линейной плотностью заряженных групп, Препринт физического факультета МГУ им М.В. Ломоносова, Москва, 2005, № 23/2005, с.1-19.

Подписано к печати 2 Тираж Заказ 70

Отпечатано в отделе оперативной печати физического факультета МГУ

Содержание диссертации, доктора физико-математических наук, Хомутов, Геннадий Борисович

Список используемых сокращений.

Введение.

ГЛАВА 1. Связывание ионных компонентов в гетерогенных системах.

1.1. Введение.

1.2. Проблемы количественного анализа процессов связывания заряженных компонентов.

1.3. Буферные свойства гомогенных и гетерогенных систем.

1.3.1. Буферные свойства гомогенной системы.

1.3.2. Буферные свойства гетерогенной системы.

1.4. Влияние поверхностного электростатического потенциала на буферные свойства поверхности.

1.5. Связь изменений электростатического потенциала и параметров связывания заряженных компонентов в локальной области гетерогенной системы.

1.6. Способ определения величины буферной емкости произвольной локальной области гетерогенной системы.

1.7. Связь буферной емкости и термодинамических характеристик границы раздела фаз газ-жидкость.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Особенности структурной организации, ионные взаимодействия и физико-химические свойства мембран и планарных биомиметических наносистем"

2.2. Структурно-функциональные характеристики тилакоидных мембран хлоропластов и электростатические эффекты на их поверхности.69

2.2.1. Влияние ионов магния на величину поверхностного потенциала и структурно-функциональные характеристики тилакоидных мембран хлоропластов.72

2.2.2. Влияние ионных детергентов на величину поверхностного потенциала и структурно-функциональные характеристики тилакоидных мембран хлоропластов.81

2.3. Структурно-функциональная организация и протонный транспорт в тилакоидных мембранах хлоропластов.94

2.4. Поверхностный потенциал и буферные свойства тилакоидных мембран хлоропластов.98

2.5. Экспериментальное определение величины буферной емкости наружной поверхности тилакоидной мембраны.106

2.6. Фотоиндуцированное поглощение протонов тилакоидами и фотоиндуцированное изменение величины рН в суспензии тилакоидных мембран.115

2.7. Фотоиндуцированное перераспределение протонов между внешней средой и внутритилакоидным пространством.120

2.8. Фотоиндуцированные изменения рН внутритилакоидного пространства и их связь с буферными свойствами тилакоидных мембран.124

2.9. Основные результаты и выводы Главы 2.131

ГЛАВА 3. Исследование влияния ионного состава водной фазы на структуру и физико-химические свойства ленгмюровских монослоев стеариновой кислоты, стеаратов переходных металлов и соответствующих пленок Ленгмюра-Блоджетт.

3.1. Введение.134

3.2. Исследование влияния изменений ионного состава водной фазы на форму изотермы сжатия ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты на поверхности водной фазы, содержащей ионы меди(Н).145

3.3. Исследование структуры пленок Ленгмюра-Блоджетт стеарата меди.153

3.3.1. Исследование структуры мультислойных ЛБ пленок стеарата меди методом рентгеновской дифракции.154

3.3.2. Исследование топографии поверхности ЛБ пленок стеарата меди методом СТМ.155

3.4. Исследование влияния изменений ионного состава на спектры ЭПР водной фазы, содержащей трехвалентные ионы гадолиния.155

3.5. Исследование влияния изменений ионного состава водной фазы на форму изотермы сжатия ленгмюровского монослоя на поверхности водной фазы, содержащей трехвалентные ионы редкоземельных металлов.160

3.6. Исследование структуры и физико-химических свойств пленок Ленгмюра-Блоджетт стеаратов редкоземельных металлов.172

3.6.1. Исследование топографии поверхности пленок Ленгмюра-Блоджетт стеаратов редкоземельных металлов методом сканирующей зондовой микроскопии.172

3.6.2. Исследование структуры мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт стеарата гадолиния.186

3.6.2.1. Исследование мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт стеарата гадолиния методом ИК спектроскопии.187

3.6.2.2. Исследование структуры мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт стеарата гадолиния методом рентгеновской дифракции.189

3.6.3. Исследование магнитных характеристик мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт стеарата гадолиния.204

3.7. Основные результаты и выводы Главы 3.209

ГЛАВА 4. Получение и исследование структуры и физико-химических свойств планарных биомиметических наносистем на основе ленгмюровских монослоев и пленок Ленгмюра-Блоджетт.

4.1. Введение.211

4.2. Исследование влияния биологически-активных веществ на характеристики изотермы сжатия Ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты.213

4.2.1. Исследование влияния клонидина и гуанфацина на характеристики изотермы сжатия ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты.214

4.2.2. Исследование влияния аламетицина на характеристики изотермы сжатия ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты.217

4.2.3. Исследование влияния фуросемида и БГОБ на характеристики изотермы сжатия ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты.221

4.3. Получение и исследование методом СТМ монослойных пленок Ленгмюра-Блоджетт, содержащих молекулы цитохрома с.226

4.4. Получение и исследование супрамолекулярных тонкопленочных структур на основе комплекса полианион/катионы редкоземельного металла/стеариновая кислота.234

4.4.1. Исследование изменений изотерм сжатия ленгмюровского монослоя на поверхности раствора соли редкоземельного катиона и полианиона.235

4.4.2. Исследование тонкопленочных структур на основе комплекса полианион/катионы редкоземельного металла/стеариновая кислота методом инфракрасной спектроскопии.237

4.4.3. Исследование тонкопленочных структур на основе комплекса полианион/катионы редкоземельного металла/стеариновая кислота методом рентгеновской дифракции.239

4.4.4. Исследование тонкопленочных структур на основе комплекса полианион/катионы редкоземельного металла/стеариновая кислота методом атомной силовой микроскопии.241

4.5. Основные результаты и выводы Главы 4.243

ГЛАВА 5. Получение и исследование структуры и физико-химических свойств мембранных структур и наносистем на основе полиэлектролитных комплексов.

5.1. Введение.245

5.2. Получение методом послойной чередующейся адсорбции и исследование тонкопленочных материалов на основе комплексов катионов редкоземельных металлов и полиэлектролитов.248

5.2.1. Получение и исследование планарных комплексов катионов редкоземельных металлов и полиэлектролитов на поверхности твердотельных подложек.251

5.2.2. Получение и исследование комплексов катионов редкоземельных металлов и полиэлектролитов в составе коллоидных микрокапсул.255

5.3. Получение и исследование иммобилизованных на подложках комплексов полиэлектролитов и амфифильных соединений.266

5.4. Получение и исследование ленгмюровских монослоев и пленок Ленгмюра-Блоджетт водонерастворимых амфифильных поликатионов.275

5.5. Исследование взаимодействия ДНК с монослоями амфифильных моно- и поликатионов.281

5.5.1. Исследование изменений изотерм сжатия Ленгмюровских монослоев амфифильных моно- и поликатионов при взаимодействии с ДНК водной фазы.284

5.5.2. Исследование структуры моно- и мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт на основе комплексов ДНК и амфифильных моно- и поликатионов.287

5.6. Получение и исследование структурно-функциональных характеристик комплексов тилакоидов и полиэлектролитов.298

5.6.1. Получение комплексов тилакоидов и полиэлектролитов и исследование их морфологии методом сканирующей электронной микроскопии.299

5.6.2. Исследование кинетики светоиндуцированных изменений сигнала ЭПР Р700 в комплексах тилакоид/полиэлектролит.302

5.6.3. Исследование структуры и электростатических характеристик тилакоидных мембран в составе комплекса тилакоид/полиэлектролит.305

5.7. Исследование изменений структуры мембран липосом при их взаимодействии с полиэлектролитами.310

5.8. Основные результаты и выводы Главы 5.318

ГЛАВА 6. Методическая часть.

6.1. Материалы и реактивы.321

6.2. Получение тилакоидных мембран хлоропластов.323

6.3. Получение липосом.323

6.4. Методы формирования и исследования монослоев амфифильных соединений на границе раздела фаз газ/водная фаза, а также получения соответствующих моно- и мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт.324

6.4.1. Ленгмюровская ванна.326

6.4.2. Изотермы сжатия монослоя.329

6.4.3. Формирование моно- и мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт на твердотельных подложках.331

6.5. Формирование тонкопленочных структур методом чередующейся послойной адсорбции компонентов водной фазы.334

6.5.1. Формирование тонкопленочных структур на поверхности макроскопических твердотельных подложек.336

6.5.1.1. Формирование комплексов тилакоид/полиэлектролит.336

6.5.2. Формирование тонкопленочных оболочек на поверхности коллоидных частиц. Полые микрокапсулы.337

6.7. Методы исследования структуры и физико-химических свойств мембранных и молекулярных планарных структур, использованные в работе.339

6.7.1. ЭПР-спектроскопия.339

6.7.1.1. Исследование структуры и электростатических свойств поверхности мембран с использованием спиновых зондов.340

6.7.2. Дифракция рентгеновских лучей.352

6.7.3. Сканирующая зондовая микроскопия.354

6.7.3.1. Сканирующая туннельная микроскопия.354

6.7.3.2. Атомно-силовая микроскопия.355

6.7.4. Сканирующая электронная микроскопия.356

6.7.5. ИК-спектроскопия.357

6.8. Потенциометрическое титрование и определение буферной емкости.358

Основные результаты и выводы.360

Литература.364

Список используемых сокращений

АСМ — атомно-силовая микроскопия (атомно-силовой микроскоп)

ВАХ — вольт-амперная характеристика

ВОПГ — высокоориентированный пиролитический графит

ИК — инфракрасный

ЛБ — Ленгмюра-Блоджетт

ОДА — окталециламин

ПАА — полиаллиламин

ПАВ — поверхностно-активное вещество

ПВП - поливинилпиридин

ПСС — полистиролсульфонат

ПЭИ— полиэтиленимин

СТМ — сканирующая туннельная микроскопия (сканирующий туннельный микроскоп)

СЭМ — сканирующая электронная микроскопия

УФ — ультрафиолетовый

ЭПР — электронный парамагнитный резонанс

ФМР — ферромагнитный резонанс

ФС1 — фотосистема 1

ФСП — фотосистема 2

ЦТАБ — цетилтриметиламмоний бромид

Введение

Постановка проблемы, ее актуальность

Изучение физико-химических механизмов процессов структурной организации и трансформации, а также взаимосвязи структуры, свойств и функций в биологических системах на разных уровнях их организации от молекулярного и супрамолекулярного (нано-уровня) до клеточного и более высоких уровней является одной из важнейших проблем современной биологической физики и ряда смежных областей науки. Ее решение важно для понимания фундаментальных механизмов процессов формирования и функционирования биологических систем, а также для разработки эффективных подходов к управлению этими процессами и методов целенаправленного изменения структурно-функциональных характеристик биологических систем, необходимых для успешного решения большого числа практических задач в медицине, биоинженерии, биотехнологии и молекулярной нанотехнологии.

Исследования фундаментальных механизмов функционирования биомембран, принципов структурообразования и физико-химических свойств мембранных систем относятся к важнейшим задачам современной биофизики. Значительный прогресс в последние годы был достигнут в изучении структурной организации и физико-химических свойств мембран большинства биологических и модельных систем, выяснена структура важнейших мембранных макромолекул и надмолекулярных комплексов, обеспечивающих функционирование биомембран и протекание в них процессов электронного и ионного транспорта, преобразования световой энергии и синтеза АТФ [6, 10, 28, 31, 32, 39, 68, 69, 86, 87, 96, 118, 121, 125, 132, 149, 166, 230, 261, 274, 275, 428, 588, 705, 791]. Мембранные системы являются гетерогенными и в определенных условиях неравновесными системами, при этом их гетерогенность обусловлена как наличием пространственно-выделенных компартментов и границ раздела (поверхностей мембран), так и гетерогенной структурой самих мембран, обусловленной их сложным составом и строением. Учитывая характерную толщину (нанометры) и гетерогенность строения биологических мембран они могут рассматриваться как биологические наносистемы. Ключевой проблемой в выяснении механизмов протекания и регуляции различных процессов в мембранах и в построении полной физико-химической картины функционирования мембранных систем становится изучение ультраструктуры и физико-химических свойств локальных областей биомембран и их поверхности, определение локальных концентраций компонентов водной фазы в примембранных областях и их изменений в ходе различных мембранных процессов, исследование механизмов процессов и взаимодействий на границе раздела фаз в сложных многокомпонентных мембранных структурах, поскольку именно физические и химические параметры характерных локальных областей мембранных систем и соответствующие локальные активности реагентов определяют протекание мембранных реакций и функционирование мембранных энергопреобразующих и транспортных систем. Водные суспензии биологических и модельных мембранных структур - существенно гетерогенные системы, в которых концентрации заряженных компонентов (молекул и ионов) могут быть неодинаковы в различных локальных областях вследствие неодинаковой величины электростатического потенциала в равновесии в различных локальных областях суспензии (наличие поверхностных и локальных потенциалов), а также вследствие процессов активного транспорта, нарушающих химическое равновесие между различными локальными областями системы. В биологических и модельных мембранных системах наблюдаются эффекты изменения величины поверхностного потенциала и локальной концентрации протонов в примембранных слоях в ходе процессов энергизации мембран митохондрий [661], тилакоидных мембран хлоропластов [662], мембран бактерий [297] и ионного транспорта [8, 171]. Количественный анализ перераспределения ионов в процессах активного транспорта в мембранных системах требует учета взаимодействия ионов с акцепторными группами мембран и водной фазы в различных локальных областях системы. В связи с этим актуальным является разработка подходов к избирательному исследованию параметров связывания ионных компонентов в локальных областях гетерогенной системы - суспензии мембранных структур. В данной работе такой подход был разработан и использован для количественного описания фотоиндуцированного перераспределения протонов в тилакоидных мембранах хлоропластов.

Электростатические взаимодействия являются физическими взаимодействиями, играющими принципиально-важную роль в процессах с участием ионных компонентов в различных системах, включая биологические и химические системы [429]. Водная фаза всегда содержит ионы. Ионные взаимодействия с участием протонов, гидроксид-анионов и катионов металлов имеют место и играют важную роль в различных системах, включая биологические. Девять металлов (натрий, калий, магний, кальций, марганец, железо, медь, цинк, молибден) являются необходимыми для жизнедеятельности и присутствуют в биологических системах в катионной форме [27, 145, 163, 168, 439, 571, 603]. Большинство остальных металлов, особенно тяжелые металлы, являются абиогенными и зачастую токсичными. В течение уже довольно длительного времени изучение физико-химических механизмов взаимодействия катионов металлов и других ионных компонентов водной фазы с биологическими и модельными мембранными и планарными системами является интенсивно развивающейся областью биофизики мембран и ряда смежных областей. Активно исследуются трансмембранные градиенты концентраций ионов, активный и пассивный транспорт, адсорбция и специфическое связывание, электростатические взаимодействия, окислительно-восстановительные реакции [8, 9, 87, 148, 149]. Взаимодействие ионов с заряженными поверхностями мембранных структур можно в первом приближении рассматривать состоящим из двух частей, представляющих собой дальнодействующее кулоновское электростатическое взаимодействие ионов водной фазы с заряженной поверхностью и короткодействующие силы адсорбции (химическое связывание ионов с поверхностными группами мембраны). Присутствие протонов и катионов металлов в водной фазе влияет на структуру, физико-химические свойства, фазовые состояния мембран, является фактором регуляции различных функционально-важных процессов в биомембранах [132, 241, 309]. К настоящему времени достигнут существенный прогресс в экспериментальном изучении и теоретическом описании процессов с участием ионов, заряженных молекул и коллоидных частиц в системах, имеющих заряженные поверхности, таких как биологические и модельные мембраны [3, 97, 254, 263, 309, 328, 394, 506, 559], ленгмюровские монослои [187, 268, 542], коллоидные [49, 50, 81] и полимерные, в частности, полиэлектролитные системы [49, 333, 814, 815]. Главные нерешенные проблемы в этих областях связаны с тем, что особенности состава и структурной организации таких систем являются важным фактором, определяющим их локальные электростатические характеристики и специфику их ионных взаимодействий, которые, в зависимости от природы взаимодействующих ионных компонентов, могут влиять на результирующую структуру и физико-химические свойства таких систем. В связи с этим, актуальным является исследование взаимосвязи структурной организации, ионных взаимодействий и физико-химических свойств в биологических и модельных мембранах, а также в планарных биомиметических системах.

Существенный интерес представляет изучение особенностей взаимодействия катионов редкоземельных металлов с различными биологическими и модельными системами. Несмотря на то, что лантаноиды являются абиогенными металлами, благодаря своим уникальным оптическим и магнитным свойствам они находят применение в биологии и медицине в качестве диагностических средств: катионы европия успешно используются как флуоресцентные зонды, катионы гадолиния применяют в качестве контрастных агентов при магнитно-резонансных и рентгеновских исследованиях [354, 453]. Лантаноиды известны также как блокаторы механочувствительных каналов, определяющих осмотическую устойчивость клеток и поддержание тонуса стенок кровеносных сосудов [354, 634]. Редкоземельные катионы могут образовывать устойчивые комплексы со многими биогенными молекулярными лигандами и группами, что делает актуальным исследование особенностей структурной организации и свойств биологических и биомиметических систем, содержащих эти катионы.

Ленгмюровские монослои амфифильных молекул на поверхности водной фазы являются планарными макроскопическими объектами, широко-используемыми для экспериментального моделирования поверхности мембран и исследования механизмов процессов на границе раздела фаз в организованных молекулярных системах, в частности, взаимодействия молекулярных поверхностей с ионами и биологически-активными молекулами водной фазы. Несмотря на большое количество работ, посвященных исследованию ленгмюровских монослоев и мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт (ЛБ) (см., например, [3, 29, 92, 258,

367, 368, 510, 514, 520,557, 632]), нерешенной являлась проблема воспроизводимого получения высокоупорядоченных мультислойных ЛБ пленок, содержащих трехвалентные катионы, в частности, катионы редкоземельных металлов. Решение этой проблемы актуально для создания новых планарных наносистем на основе редкоземельных металлов, обладающих магнитными и оптическими свойствами, интересными с фундаментальной точки зрения и важными для практических применений. Мономолекулярный слой может быть перенесен с поверхности жидкости на различные твердотельные подложки, что открывает возможности для формирования организованных монослойных и мультислойных планарных структур на различных поверхностях [29, 633]. Потенциальные возможности целенаправленно изменять в широких пределах структуру и состав ЛБ пленок и создавать на их основе многокомпонентные упорядоченные планарные функциональные наносистемы, включающие различные структурные и функциональные наноразмерные компоненты, такие, как липиды, ансамбли белков, полимерные комплексы, молекулы ДНК, неорганические молекулярные кластеры, наночастицы, и низкоразмерные наноструктуры, открывают большие перспективы для их использования в нанотехнологических разработках, поскольку планарный характер ЛБ пленок обусловливает их совместимость с современными и будущими планарными технологиями.

Для биологических систем характерны процессы формирования высокоорганизованных молекулярных, сложных супрамолекулярных и бионеорганических структур (в том числе структур нанометровых размеров, т.е. наноструктур), отличающихся структурным совершенством и исключительно высокой функциональной эффективностью. При этом, синтетические процессы формирования этих структур в биологических системах протекают при нормальных условиях и абсолютно экологичны. В связи с этим, актуальным для нанотехнологии является разработка синтетических методов, использующих ионные взаимодействия структурных и функциональных компонентов в водной фазе и на границах раздела фаз, принципы биоминерализации, самосборки и самоорганизации. Также, специфичность и уникальность свойств многих биологических молекул, в частности, биополимеров, делает их перспективными для создания новых высокоорганизованных функциональных гибридных биоорганических и био-неорганических наносистем. Биомиметические и гибридные наноматериалы и наносистемы, включающие биологические и синтетические компоненты, представляют большой интерес, поскольку целенаправленное сочетание и определенная пространственная организация на нано-уровне различных по своей природе нано-компонентов открывают широкие возможности для дизайна и получения новых материалов со структурно-функциональными характеристиками, важными для различных практических применений. Особый интерес в этих исследованиях представляет изучение процессов формирования структурно-упорядоченных биомиметических и гибридных молекулярных наносистем, поскольку способствует выяснению физико-химических механизмов процессов самоорганизации и самосборки на нано-уровне в различных системах, включая биологические. Таким образом, исследование взаимосвязи специфических структурных особенностей различных модельных и синтетических биомиметических систем с их физико-химическими свойствами и ионными взаимодействиями, влияющими на структуру таких систем, является актуальным и важным для решения вышеупомянутой фундаментальной проблемы биофизики -выяснению взаимосвязи структуры, свойств и функций в биологических системах.

Важнейшая биологическая молекула - ДНК - и процессы с ее участием являются предметом интенсивных и весьма плодотворных исследований уже на протяжении нескольких десятилетий. Исследование процессов структурообразования, в которых участвуют молекулы нуклеиновых кислот, представляется важным в связи с тем, что эти молекулы помимо биологической функции хранения и передачи наследственной информации обладают уникальной структурой, характеризуются механической прочностью и физико-химической стабильностью, и поэтому являются перспективными для создания на их основе структурных и функциональных элементов новых устройств и наноматериалов для нанобиотехнологии. Изучение процессов формирования супрамолекулярных структур на основе комплексов ДНК с катионными соединениями различной природы актуально в настоящее время с практической точки зрения, поскольку может способствовать разработке новых невирусных химических переносчиков для эффективного направленного транспорта нуклеиновых кислот через биологические мембраны и новых организованных наноструктур, которые могут найти применение в генной терапии, биоинженерии и нанобиотехнологии [54, 491, 601, 827].

В связи с тенденциями развития современной науки и технологий нам представлялось важным и своевременным использование результатов и методов фундаментальных биофизических исследований структурной организации, физико-химических свойств и механизмов функционирования биологических и модельных мембранных и планарных биомиметических систем для разработки эффективных синтетических подходов к получению новых перспективных наноматериалов и организованных функциональных молекулярных и гибридных наноструктур, включающих биологические, амфифильные, полимерные и неорганические компоненты, в том числе наноструктур, характеризующихся рекордными или уникальными структурными и/или функциональными характеристиками. Актуальным направлением исследований, для развития которых использование таких био-физико-химических подходов представляется эффективным, являются работы по созданию новых наноэлектронных систем высокотемпературного одноэлектронного туннельного транспорта [490]. В рамках данной работы такие системы реализовывались с использованием планарных биомиметических систем, организованных по принципу «белок-переносчик в мембране» и представляющих собой пленки Ленгмюра-Блоджетт, содержащие встроенные в структуру пленки упорядоченные ансамбли белков (цитохром с). Другим направлением, представляющим большой интерес как с фундаментальной, так и с практической точки зрения, является получение и исследование физико-химических свойств различных организованных низкоразмерных наноструктур (слоев, в том числе двумерных магнетиков на основе планарных ансамблей катионов редкоземельных металлов, квази-одномерных структур, квантовых точек). Актуальным и практически важным направлением является также получение и исследование организованных наноструктур на основе полимеров, в том числе предельно тонких (мономолекулярных) и мультислойных полимерных и нанокомпозитных пленок и покрытий, в том числе включающих функциональные компоненты различной природы. Разработка эффективных синтетических био-физико-химических подходов, способствующих прогрессу в этих областях, также являлась мотивацией данной работы.

Цель и задачи исследования

Целыо диссертационной работы является изучение взаимосвязи структурных характеристик, ионных взаимодействий и физико-химических свойств в биологических мембранах и модельных биомиметических наносистемах.

Для достижения цели в диссертации решались следующие задачи:

- построить модель для количественного физико-химического описания связывания ионных компонентов в гетерогенной системе и теоретически обосновать метод избирательного количественного определения параметров связывания ионов в произвольной локальной области гетерогенной системы в условиях быстрого установления ионного равновесия между ее различными областями;

- экспериментально исследовать влияние катионов двух- и трехвалентных металлов (Си2+, Но3+, вс13+), одновалентного электролита (№С1) и ряда биологически-активных соединений на термодинамические характеристики ленгмюровских монослоев на поверхности водной фазы и на структурные характеристики мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт; разработать экспериментальные методики и получить новые высокоупорядоченные планарные биомиметические наносистемы, включающие биологические, амфифильные, полимерные и неорганические компоненты, в том числе упорядоченные ансамбли белков (цитохром с), двухмерные магнитные системы на основе пленок Ленгмюра-Блоджетт стеарата гадолиния, полиэлектролитные комплексы с катионами редкоземельных металлов (вс13+, Ег3+, ТЬ3+, Ш3+), амфифильными соединениями, мембранами тилакоидов и липосом;

В качестве основных объектов исследования в работе выбраны: гетерогенные системы, имеющие поверхности, контактирующие с водной фазой, и взаимодействующие с ионными компонентами водной фазы энергопреобразующие тилакоидные мембраны хлоропластов высших растений, липосомы, ленгмюровские монослои и пленки Ленгмюра-Блоджетт, полиэлектролитные комплексы; в качестве ионных компонентов исследовались протоны, компоненты растворов различных солей катионов металлов Си2+, вс13+, Но3+, Ег3"1", ТЬ3+, Ш3+), природные (ДНК) и синтетические полиэлектролиты различного состава. Компонентами биомиметических наносистем были молекулы цитохрома с и ряд лекарственных и биологически-активных соединений.

В диссертационной работе получен ряд новых результатов, имеющих существенное значение для биофизики мембран и устанавливающих связь между особенностями структурной организации, составом, физико-химическими характеристиками и ионными взаимодействиями на границе раздела фаз в мембранах и планарных биомиметических наносистемах. Развитые в работе подходы и полученные результаты способствуют более глубокому пониманию механизмов процессов структурообразования и их регуляции в сложных мембранных системах и планарных биомиметических наносистемах, включающих биологические, амфифильные и полимерные компоненты. Результатом проведенного в диссертационной работе комплексного теоретического и экспериментального исследования физико-химических свойств и структурно-функциональных взаимосвязей в биологических и модельных мембранах, пленках Ленгмюра-Блоджетт и комплексах ДНК явилось формирование нового био-физико-химического подхода к созданию организованных функциональных наносистем.

Проведено комплексное исследование взаимодействия одно- двух- и трехвалентных катионов металлов и ряда биологически-активных соединений с ленгмюровским монослоем стеариновой кислоты, а также структуры и физикохимических свойств соответствующих моно- и мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт. Впервые получены мультислойные ЛБ пленки стеарата гадолиния с высокой степенью структурного совершенства, определяемой по параметрам рентгеновской дифракции, и макроскопически планарной поверхностью с неровностями, не превышающими 1 нм на расстояниях ~ 1 |ям. В результате, создан новый квази-двухмерный магнитный материал на основе высокоорганизованных гадолиний-содержащих ЛБ пленок, в котором слои магнитных атомов имеют толщину, соответствующую моноатомному слою.

Впервые получены (с использованием Ленгмюровской технологии) и исследованы супрамолекулярные структуры, образованные полианионом, катионом редкоземельного металла (Gd3+) и анионным поверхностно-активным веществом (стеариновой кислотой). Впервые показана возможность получения методом послойной чередующейся адсорбции противоположно заряженных компонентов новых тонкопленочных комплексов полианиопов (полистиролсульфонат, ДНК) и катионов редкоземельных металлов (Gd3+, Nd3+, Er3+, Tb3+) в виде пленок на твердотельных подложках и коллоидных микрокапсул, исследованы их структура и физико-химические свойства. Впервые получены планарные биомиметические и гибридные наносистемы, включающие амфифильные молекулы, ансамбли белков (цитохром с), планарные полимерные комплексы, молекулы ДНК, в которых обнаружено формирование организованных низкоразмерных наноструктур.

Исследовано формирование комплексов полиэлектролитов с тилакоидными мембранами хлоропластов, липосомами, ленгмюровскими монослоями. Впервые получены и охарактеризованы новые гибридные супрамолекулярные структуры, включающие биологические компоненты и синтетические полимеры - комплексы, образованные тилакоидными мембранами хлоропластов и полиэлектролитами. Методом последовательной послойной чередующейся адсорбции противоположно заряженных компонентов впервые получены иммобилизованные комплексы тилакоид/полиэлектролит на поверхности твердотельной подложки. Показано, что в пределах точности эксперимента не наблюдается существенного влияния поликатиона на электронный транспорт в мембранах хлоропластов и на структурные характеристики мембран, что открывает возможности для создания функциональных гибридных систем, включающих биологические фотосинтезирующие органеллы и синтетические полимерные молекулы.

Полученные в работе результаты вносят значительный вклад в существующие представления о связи структуры и физико-химических свойств биологических мембран и планарных молекулярных наносистем и могут использоваться в фундаментальных и прикладных биофизических исследованиях мембран. Развитые в работе экспериментальные и методические подходы, основанные на комплексном использовании ряда молекулярных зондов, могут найти практическое применение в лабораториях биологического и медицинского профиля и оказаться весьма полезными в прикладных работах, связанных с детальными исследованиями физико-химических свойств конкретных биологических мембранных структур и их изменений под действием факторов внешней среды и в ходе патологических процессов. Практическое значение для медицинских разработок имеет реализованная в работе возможность тестирования и анализа неспецифического взаимодействия фармакологических и биологически-активных веществ с мембранами с помощью анализа их взаимодействия с модельными ленгмюровскими монослоями. Такой подход позволяет моделировать и выявлять особенности взаимодействия биологически-активных веществ с мембранными структурами и может быть перспективным для выяснения механизмов их функционального действия, а также выявления и прогнозирования их неспецифического воздействия на биологические мембраны.

Полученные в работе результаты заложили основу базовых знаний и экспериментальных методов, которые могут обеспечить возможности для дальнейшего успешного продвижения в области разработки новых функциональных молекулярных наноматериалов и организованных низкоразмерных наносистем. Важными для практической разработки технологических основ создания новых перспективных наноструктурированных материалов являются результаты проведенных в диссертационной работе исследований высокоупорядоченных пленок Ленгмюра-Блоджетт, содержащих двухмерные ансамбли белков, ионов гадолиния, новых комплексов ДНК, комплексов полиэлектролитов с катионами редкоземельных металлов, а также с тилакоидными мембранами хлоропластов. Результаты работы могут быть полезны для разработки физико-химических основ перспективных методов молекулярной нанотехнологии, обеспечивающих экономически эффективное и экологически приемлемое получение новых функциональных наноструктурированных материалов с использованием управляемых процессов синтеза и сборки организованных органических, органико-неорганических и био-органических наносистем, в том числе тонкопленочных и нанокомпозитных материалов, перспективных для создания оптоэлектронных систем, оптических и нелинейно-оптических устройств, для химических технологий, для сенсорных, биоэлектронных, биомедицинских и биотехнологических систем. Разработанные в диссертации методы позволяют получать предельно тонкие и при этом высокоорганизованные и стабильные полимерные и композитные наноструктуры, что открывает возможности для включения в арсенал нанотехнологических разработок полимерных материалов, являющихся основой многих современных промышленных продуктов и технологий и обладающих многими практически полезными свойствами. Результаты работы способствуют развитию ряда технологий, включенных в перечень критических технологий Российской федерации, среди которых, в частности, генотерапия, мембранные технологии, полимеры и композиты. Результаты работы могут быть полезны и уже используются на ряде кафедр физического и химического факультетов МГУ, в Институте биофизики РАН, Институте кристаллографии РАН и др. Основные положения, выносимые на защиту

2. Установлено, что величина буферной емкости наружной поверхности тилакоидной мембраны хлоропластов, определенная экспериментально с использованием модификаторов поверхностного потенциала наружной поверхности мембраны, равна 80±5 моль/мольР700хрН при рН=8,0 и составляет примерно половину полной буферной емкости мембран хлоропластов. Количество протонов, поглощаемых на свету тилакоидами при рН=8,0 составляет 50+4 Н+/Р700. Протон-акцепторные группы тилакоидных мембран являются гетерогенной системой. Значительная часть буферной емкости тилакоидов (примерно 50 %) обусловлена протон-акцепторными группами, которые не вносят вклад в буферную емкость наружной поверхности тилакоидной мембраны, и при этом не находятся в непосредственном равновесии с протонами, попадающими при освещении хлоропластов в водную фазу внутритилакоидного пространства.

3. Оптимизация ионного состава водной фазы, содержащей соединения гадолиния, позволяет получать мультислойные пленки Ленгмюра-Блоджетт стеарата гадолиния с высокой степенью структурного совершенства и макроскопически планарной поверхностью с неровностями, не превышающими 1 нм на расстояниях ~ 1 (1м, обладающие свойствами двухмерных магнетиков.

4. Ряд лекарственных и биологически-активных соединений (ингибиторы анионного транспорта в эритроцитах фуросемид и БГО8, каналоформер аламетицин, нейропептиды гуанфацин и клонидин) обладает амфифильными свойствами. Присутствие этих соединений в водной фазе в концентрациях выше 10' 4 М вызывает характерные изменения формы изотерм сжатия Ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты, зависящие от рН и ионного состава водной фазы.

7. С использованием метода Ленгмюра-Блоджетт и метода послойной чередующейся адсорбции противоположно заряженных компонентов получены и охарактеризованы новые тонкопленочные структуры на основе полиэлектролитных комплексов, включающих полианионы, катионы редкоземельных металлов (Gd3+, Nd3+, Er3+, Tb3+), анионные амфифильные соединения в виде пленок на твердотельных подложках и коллоидных микрокапсул.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались на II и III Всесоюзных симпозиумах "Липиды биологических мембран" (Ташкент 1980, Пущино 1984); Всесоюзных и Российских конференциях "Магнитный резонанс в биологии и медицине" (Черноголовка 1981, Звенигород 1983, 1985, 1989, 1990, Суздаль 1998); Ломоносовских чтениях МГУ (Москва 1981, 1993, 1998, 2001); III Советско-Шведском симпозиуме по физико-химической биологии (Тбилиси 1981); Всесоюзном биофизическом съезде (Москва 1982); Всесоюзной конференции по нитроксильным радикалам (Черноголовка 1982); III Советско-Швейцарском симпозиуме "Биологические мембраны: структура и функции" (Ташкент 1983); 16 и 22 конференциях Федерации Европейских биохимических обществ (FEBS) (Москва 1984, Стокгольм (Швеция) 1993); XII Всесоюзном совещании по транспортным АТФазам "Ионный гомеостаз и влияние факторов внешней среды на жизнедеятельность клетки" (Иркутск 1987); V Всесоюзной межуниверситетской конференции "Биология клетки" (Тбилиси 1987); 21-м Иерусалимском международном симпозиуме по квантовой химии и биохимии "Транспорт через мембраны: переносчики, каналы и помпы" (Иерусалим (Израиль) 1988); Гордоновской международной конференции "Протоны и мембранные реакции" (Вентура (США) 1988); Международном симпозиуме "Молекулярная организация биологических структур" (Москва 1989); Всесоюзной конференции "Преобразование световой энергии в фотосинтезирующих системах и их моделях" (Пущино 1989); Международном симпозиуме "Биомолекулярная инженерия" (Москва 1991); Пущинских чтениях по фотосинтезу и конференции стран СНГ "Структурно-функциональная организация фотосинтетических мембран и их моделей" (Пущино 1993); 5 Международном Симпозиуме по молекулярным аспектам хемотерапии (Гданьск (Польша) 1995); VI, VII, VIII, IX Международных конференциях "Упорядоченные молекулярные пленки" (LB6 - Труа-Ривьер (Канада) 1993, LB7 - Анкона (Италия) 1995, LB8 - Асиломар (США) 1997, LB9 -Потсдам (Германия) 2000); 3-й и 4-й Европейских конференциях по молекулярной электронике (Левен (Голландия) 1996, Кэмбридж (Великобритания) 1997); I, II, III и IV Международных конференциях "Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии", (С.-Петербург 1996, 1998, 2001, 2004); VII Международной конференции "Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах" (Иваново 1998); 6-й, 7-й и 8-й Европейских конференциях по тонким организованным пленкам (ECOF6 - Шэффилд (Великобритания) 1996, ECOF7 -Потсдам (Германия) 1998, ECOF8 - Отранто (Италия) 2001); Симпозиумах Materials Research Society (USA) (Сан-Франциско 1997, 1999, 2000, 2005, Бостон 2000, 2003); II Всероссийской научной конференции "Физические проблемы экологии (Физическая экология)" (Москва 1999); II и III съездах биофизиков России (Москва 1999, Воронеж 2004); Московском международном симпозиуме по магнетизму MISM'99 (Москва 1999); XVI, XVII и XVIII Международных симпозиумах по биоэлектрохимии и биоэнергетике (Братислава (Словакия) 2001, Флоренция (Италия) 2003, Coimbra (Португалия) 2005); Девятой конференции по молекулярной нанотехнологии (Санта-Клара (США) 2001); 1-м Евразийском конгрессе по Медицинской физике (Москва 2001); Пятом семинаре ISTC Scientific Advisory Committee "Nanotechnologies in the area of physics, chemistry and biotechnology" (Санкт-Петербург 2002); 7-th International Conference on nanometer-scale science and technology (NANO-7) и 21-st European conference on surface science

ECOSS-21) (Мальмо (Швеция) 2002); XVI и XVII European Chemistry at Interfaces Conference (Владимир 2003, Loughborough (UK) 2005); 4-th International Conference on Intelligent Processing and Manufacturing of Materials (Sendai (Япония) 2003); Симпозиумах Европейского общества исследователей материалов (E-MRS) (Страсбург (Франция) 2003, 2005); Международной конференции по наноматериалам и нанотехнологиям (Крит (Греция) 2003); 22-й Европейской конференции по изучению поверхностей (Прага (Чехия) 2003); первом международном симпозиуме по прикладной физике (APHYS-2003) (Badajoz (Испания) 2003); 2-м Московском международном конгрессе "Биотехнология: состояние и перспективы развития" (Москва 2003); 7-th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-2003) (Nara (Япония) 2003); Всероссийской конференции по сканирующей зондовой микроскопии (Н.Новгород 2003); IV Национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов (Москва 2003); The 8th International Conference on Nanometer-scale Science and Technology (NANO-8) (Venice (Италия) 2004); II-м Евразийском конгрессе по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика-2005», (Москва 2005); Европейском полимерном конгрессе (Москва 2005); 13-th International Congress on Thin Films/8-th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ICTF13/ACSIN8) (Стокгольм (Швеция) 2005); Конференции по нанотехнологии Nanotech-2005 (Anaheim (США) 2005); 5-й Национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования наноматериалов и наносистем (Москва 2005).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка цитируемой литературы, включающего 838 наименований. Объем диссертации 437 страниц, включая 118 рисунков и 9 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Хомутов, Геннадий Борисович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Получены аналитические выражения для количественного описания связывания заряженных компонентов (молекул, ионов, коллоидных частиц) в локальных областях гетерогенной системы и их перераспределения в системе с учетом изменений электростатических характеристик локальных областей. Получены формулы, связывающие адсорбционные характеристики локальной области с соответствующими локальными изменениями величины электростатического потенциала и изменениями концентраций ионных компонентов в объемной фазе. Разработан метод определения величины буферной емкости наружной поверхности тилакоидной мембраны хлоропластов с использованием модификаторов поверхностного потенциала наружной поверхности мембраны. Этим методом впервые определена величина буферной емкости наружной поверхности тилакоидной мембраны хлоропластов, выделенных в присутствии 2 мМ MgCl2 в среде инкубации, равная 80±5 моль/моль Р700хрН при рН=8,0 и составляющая половину полной буферной емкости мембран хлоропластов. Установлено, что при освещении суспензии хлоропластов буферная емкость тилакоидных мембран увеличивается в 1,8 раза, при этом буферная емкость наружной поверхности увеличивается в 1,2 раза, а буферная емкость внутритилакоидного пространства увеличивается в 2,7 раза.

2. Проведено экспериментальное исследование и количественное описание фотоиндуцированного протонного транспорта в тилакоидных мембранах с учетом фотоиндуцированных изменений поверхностного потенциала и буферных свойств наружной поверхности тилакоидной мембраны. Установлено количество протонов, поглощаемых на свету тилакоидами (50±4 Н+/Р700, рН=8,0), и определена соответствующая величина максимального фотоиндуцированного изменения рН в объемной фазе суспензии тилакоидных мембран (0,4 ед. рН при рН=8). Полученные результаты свидетельствуют о гетерогенности протон-акцепторных групп тилакоидных мембран. Значительная часть буферной емкости тилакоидов (~50%) обусловлена протон-акцепторными группами, которые не вносят вклад в буферную емкость наружной поверхности мембраны, и при этом не находятся в непосредственном равновесии с протонами, попадающими при освещении хлоропластов в водную фазу внутритилакоидного пространства.

4. С использованием ленгмюровских монослоев и пленок Ленгмюра-Блоджетт сформирован ряд планарных биомиметических наносистем. Исследованы амфифильные свойства ряда лекарственных и биологически-активных соединений (ингибиторы анионного транспорта в эритроцитах фуросемид и ОГОЗ, каналоформер аламетицин, нейропептиды гуанфацин и клонидин) и установлено, что присутствие этих соединений в водной фазе в концентрациях выше 10"4 М вызывает характерные изменения формы изотерм сжатия Ленгмюровского монослоя стеариновой кислоты, зависящие от рН и ионного состава водной фазы. Обнаруженный эффект может быть связан с механизмами их неспецифического действия на биологические системы. Получены монослойные пленки Ленгмюра-Блоджетт, содержащие планарные ансамбли молекул цитохрома с, в которых методом СТМ с субмолекулярным пространственным разрешением установлены особенности структуры и электронного туннельного транспорта.

5. Получены и охарактеризованы ленгмюровские монослои и пленки Ленгмюра-Блоджетт амфифилыюго поликатиона - производного поли-4-винилпиридина с содержанием цетилпиридиниевых групп от 16% до 40%. Установлено, что структура пленок существенно зависит от состояния ленгмюровкого монослоя амфифильного поликатиона и от времени его инкубации на поверхности водной фазы. Получены пленки, имеющие макроскопически упорядоченную структуру полимерных монослоев, характерную для линейно-ориентированных и планарно-организованных макромолекулярных систем. Изучено формирование комплексов ДНК с ленгмюровскими монослоями, образованными молекулами катионного ПАВа (октадециламин) и амфифилыюго водонерастворимого поликатиона (производное поливинилпиридина) на поверхности водного раствора нативной ДНК. Установлено, что структура планарных комплексов ДНК и амфифильного поликатиона зависит от времени инкубации и степени сжатия Ленгмюровского монослоя амфифильного поликатиона на поверхности раствора ДНК. Наряду с индивидуальными молекулами ДНК в структурах комплексов обнаружены характерные тороидальные структуры, а также протяженные планарные сетевидные наноструктуры.

6. Установлены закономерности влияния величины рН водной фазы, присутствия в ней катионов ряда двухвалентных и трехвалентных металлов (Си2+, Ni2+, Cd2+, Fe3+, Но3+, Gd3+), и одновалентного электролита (NaCl) на термодинамические характеристики ленгмюровских монослоев жирных кислот на поверхности водной фазы и на структурные характеристики и свойства соответствующих моно- и мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт. Установлено, что структурные характеристики и свойства моно- и мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт стеаратов редкоземельных металлов зависят от величины рН водной фазы, типа соли катиона редкоземельного металла, концентрации одновалентного электролита (NaCl) и коррелируют с особенностями изотерм сжатия соответствующих ленгмюровских монослоев. Существенную роль в процессах формирования структуры мультислойных пленок Ленгмюра-Блоджетт стеарата гадолиния играют процессы замещения лигандов в комплексах катионов гадолиния, которые образуются при адсорбции ионов гадолиния на поверхности монослоя. Путем оптимизации ионного состава водной фазы, содержащей соединения гадолиния, получены мультислойные пленки Ленгмюра-Блоджетт стеарата гадолиния с высокой степенью структурного совершенства и макроскопически планарной поверхностью с неровностями, не превышающими 1 нм на расстояниях ~ 1 рм, обладающие свойствами двухмерных магнетиков.

7. Получены и структурно охарактеризованы новые организованные наносистемы на основе полиэлектролитных комплексов, включающие в качестве структурных компонентов катионы редкоземельных металлов и/или поверхностно-активные соединения. С использованием методики Ленгмюра-Блоджетт получены новые тонкопленочные планарные наносистемы на поверхности твердотельных подложек, образованные полианионом (полистиролсульфонат), катионом редкоземельного металла (С<13+) и анионным амфифильным веществом (стеариновой кислотой). Установлено, что структура таких пленок характеризуются присутствием фазы со слоевой структурой (период структуры 5 нм) и дополнительными включениями толщиной ~1 нм. Получены и исследованы комплексы полианиона (полистиролсульфонат) и катионов редкоземельных металлов (С<13+, Ег3+, Ш3+, ТЬ3+), синтезированные с использованием метода чередующейся послойной адсорбции компонентов водной фазы. Показано, что такие слаборастворимые комплексы могут быть использованы для формирования коллоидных полимерных микрокапсул, содержащих во внутреннем пространстве капсулы молекулы полиэлектролита.

Библиография Диссертация по биологии, доктора физико-математических наук, Хомутов, Геннадий Борисович, Москва

1. Абидор И.Г., Аракелян В.Б., Пастушенко В.Ф., Тарасевич М.Р., Черномордик J1.B., Чизмаджев Ю.А., Электрический пробой бислойных липидных мембран, Доклады АН СССР, 1978, т. 240, №3, с.733-736.

2. Адам Н.К., Физика и химия поверхностей, ОГИЗ, М, 1947, Ленинград, 552с.

3. Адамсон А., Физическая химия поверхностей, М., Мир, 1979,658с.

4. Айтьян С.Х., Белая М.Л., Чизмаджев Ю.А., Дальние взаимодействия мембран, в кн.: Итоги науки и техники. Биофизика мембран, т.З, м., №1, с.54-63.

5. Альберт Э., Металлосвязывающие агенты в химиотерапии: Активация металлов путем образования хелатных соединений: в кн.: Стратегия химиотерапии, Под ред. С.Я. Капланского, М. изд. Иностр. Лит., 1960, с.135-165.

6. Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., "Молекулярная биология клетки", в 5 томах, "Мир", М„ 1986.

7. Антоненко Ю.Н., Ягужинский Л.С., Генерация потенциала на бислойной липидной мембране при реакциях присоединения и отщепления протона в примембранных слоях, Биофизика, 1982, т.27, с.635-640.

8. Антоненко Ю.Н., Ягужинский Л.С., Модель транспорта слабых кислот и оснований через БЛМ в условиях возникновения градиента pH в неперемешиваемых примембранных слоях, Биофизика, 1984, т.29, с.232-236.

9. Антонов В.Ф., Липиды и ионная проницаемость мембран, 1982, Наука, М., 150с.

10. Анциферова Л.И., Вассерман A.M., Иванова А.Н., Лившиц В.А., Наземец Н.С., Атлас спектров элетронного парамагнитного резонанса спиновых меток и зондов, М., Наука, 1977.

11. Аракелян В.Б., Аракелян С.Б., Взаимодействие диполь-изображение на границе раздела жидкий диэлектрик-раствор электролита, Биол. Журнал. Армении, 1984, т.37, №5, с.419-421.

12. Арсланов В.В., Зотова Т.В., Гагина И.А., Монослои и пленки Ленгмюра-Блоджетт стеарата иттрия, Коллоидный журнал, 1997, т.59, №5, с. 603-607.

13. Арсланов В.В., Полимерные слои и пленки Ленгмюра-Блоджетт. Полиреакции в организованных молекулярных ансамблях, структурные превращения и свойства, Успехи химии, 1991, т.60, №6, с.1155-1189.

14. Арсланов В.В., Полимерные монослои и пленки Ленгмюра-Блоджетт. Влияние химической структуры полимера и внешних условий на формирование и свойства организованных планарных ансамблей, Успехи химии, 1994, т.63, №1, с.3-42.

15. Арсланов В.В., Полимерные монослои и пленки Ленгмюра-Блоджетт. Политиофены, Успехи химии, 2000, т.69, №10, с.963-980.

16. Арсланов В.В., Горбунова Ю.Г., Селектор С.Л., Шейнина Л.С., Целых О.Г., Енакиева Ю.Ю., Цивадзе АЛО., Монослои и пленки Ленгмюра-Блоджетт краун-замещенных фталоцианинов, Известия Академии Наук, Сер. химическая, 2004, т.53, №11, с.2426-2435.

17. Балашов С.М., Кислов В.В., Лопачев В.В., Неверное И.Э., Потапов А.Ю., Хомутов Г.Б., Адсорбция паров аммиака ленгмюровскими пленками краун-эфиров, Биологические мембраны, 1990, т.7, №11, с.1205-1209.

18. Барский Е.Л., Борисов АЛО., Самуилов В.Д., Комплексы реакционных центров фотосинтезирующих растений, Успехи совр. б иол., 1976, т.82, №2, с.222-235.

19. Барсуков Л.И., Шапиро Ю.Е., Викторов A.B., Быстрое В.Ф. и др., Пространственная ориентация полярных групп на поверхности везикулярных лецитиновых мембран, Докл. АН СССР, 1973, т.208, №3, с.717-720.

20. Батлер Дж.Н., Ионные равновесия. Математическое описание, Пер с англ, Ленинград, Химия, 1979.

21. Белая М.Л., Фейгельман М.В., Влияние дисретности распределения зарядов на электростатическое взаимодействие бислойных липидных мембран, Биологические мембраны, 1984, т.1, №2, с.170-175.

22. Беловолова Л.В., Ерохин В.В., Савранский В.В., Включение белка в ленгмюровские пленки из микроэмульсий типа "вода в масле", Биологические Мембраны, 1992, т.19, с.765-770.

23. Бергельсон А.Ф., Комплексы парамагнитных металлов с фосфолипидами и их использование для изучения молекулярной организации мембран методом ЯМР, Журн. Всес. Хим. Общ. Им. Д.И. Менделеева, 1976, т.21, №6, с.638-650.

24. Берлинер Л.М., (Ред.),Метод спиновых меток, Теория и применения, М.: Мир, 1979,639с.

25. Биологические аспекты координационной химии, под ред. К.Б. Яцимирского, Киев: Наук. Думка, 1979,266с.

26. Биологические мембраны, Сб. под ред. Парсона Д.С., М., Атомиздат, 1978, 136с.

27. Блинов Л.М., Физические свойства и применение ленгмюровских моно- и мультимолекулярных структур, Успехи Химии, 1983, т.52, №8, с. 1263-1300.

28. Блинов Л.М., Фридкин В.М., Палто С.П., Bune, A.V., Dowben, Р.А, Ducharme, S., Двумерные ферроэлектрики, Успехи физических наук, 2000, т. 170, №3, с.261-262.

29. Блюменфельд Л.А., Проблемы биологической физики, М.: Наука, 1977,336с.

30. Блюменфельд Л.А. (Ред.), Биофизика мембран, М.: Наука, 1981, 331с.

31. Блюменфельд Л.А., Тихонов А.Н. (1987) Возможный механизм образования АТР в энергопреобразующих биологических мембранах., Биофизика, т.32, №5, стр.800-813.

32. Богуславский Л.И., Биоэлектрохимические явления и граница раздела фаз, М. Наука, 1978, 360с.

33. Болдырев A.A., Биологические мембраны и транспорт ионов, М., изд. МГУ, 1965.

34. Владимиров Ю.А., Добрецов Г.Е., Флуоресцентные зонды в исследованиях биологических мембран, 1980, М.: Наука, 260с.

35. Волькенштейн М.В., Биофизика, Москва, «Наука», 1988,591с.

36. Гавриленко В.Ф., Гусев М.В., Никитина К.А., Хоффманн П., Избранные главы физиологии растений, Изд. МГУ, 1986,440с.

37. Геннис Р.Б., Биомембраны: Молекулярная структура и функции, пер. с англ. М: Мир, 1997,104с.

38. Гильмиярова С.Г., Масарова М., Тихонов А.Н., Сопряжение электронного и протонного транспорта в хлоропластах и внутримембранная локализация протонов, Биофизика, 1985, т.ЗО, №4, с709-710.

39. Гильмиярова С.Г., Хомутов Г.Б., Тихонов А.Н., Поверхностный потенциал тилакоидной мембраны и процессы преобразования энергии в хлоропластах. I. Влияние модификаторов поверхностного потенциала, Биологические мембраны, 1986, т.З, №2, с.173-184.

40. Гриффит О., Джост П., Липидные спиновые метки в биологических мембранах, в: Метод спиновых меток. Теория и применение, под редакцией Л. Берлинера, М.: Мир, 1979.

41. Гэйл Э., Молекулярные основы действия антибиотиков, М.: Мир, 1975,500с.

42. Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев, В.М. Муллер, Поверхностные силы, М.: Наука, 1985.

43. С.С.Духин, В.Н.Шилов. Диэлектрические явления и двойной слой в дисперсных системах и полиэлектролитах, "Наукова думка", Киев, 1972.

44. Духин С.С. Дерягин Б.В., Электрофорез, М., Наука, 1976,328с.

45. Дятлова Н.М., Темкина В .Я., Колпакова И.Д., Комплексоны, М.: Химия, 1970.

46. Дятлова Н.М., Темкина В .Я., Попов К.И., Комплексоны и комплексонаты металлов, М.: Химия, 1988, 335с.

47. Евдокимов Ю.М., Жидкокристаллические формы нуклеиновых кислот, Вестник Российской Академии Наук, 2003, т.73, № 8, с.712-721.

48. Ермаков Ю.А., Февралева И.С., Атауллаханов Ф.И., Влияние поликатионов на граничные потенциалы БЛМ, Биологические мембраны, 1985, т.2, с.1094-1100.

49. Ермаков Ю.А., Определение констант адсорбции и плотности центров связывания одновалентных катионов на поверхности липосом, Электрохимия, 1990, т.26, с.212-221.

50. Ермаков Ю.А. Черный В.В. Соколов B.C., Адсорбция бериллия на нейтральных и заряженных липидных мембранах, Биологические мембраны, 1992, т.9, с.201-213.

51. Ермаков Ю.А., Авербах А.З., Сухарев С.И., Липидные и клеточные мембраны в присутствии гадолиния и других ионов с высоким сродством к липидам: 1 Дипольная и диффузная компоненты граничного потенциала, Биологические мембраны, 1997, т. 14, с.434-445.

52. Ермаков Ю.А., Равновесие ионов вблизи липидных мембран эмпирический анализ простейшей модели, Коллоидный журнал, 2000, т. 62, с. 437-449.

53. Ерохин В.В., Каюшина Р.Л., Львов Ю.М., Захарова Н.И., Кононенко A.A., Нокс H.H., Рубин А.Б., Получение ленгмюровских пленок фотосинтетических реакционных центров пурпурных бактерий, Докл. АН СССР, 1988, т.2996, с.231-236.

54. Заботин А.И., Кулаков A.A., Роль одновалентных катионов в белок-липидных взаимодействиях мембран хлоропластов, Биохимия, 1978, т.43, №12, с.2130-2136.

55. Зайцев В.Б., Левшин Н.Л., Пестова С.А., Плотников Г.С., Юдин Г.С., Изменения свойств поглощения и спектра флуоресценции в случае ферроэлектрического фазового перехода в пленках Ленгмюра-Блоджетт, Химическая физика, 2001, т.19, №5, с.1033-1043.

56. Зайцев В.Б., Плотников Г.С., Руднева С.А., Штарковские сдвиги полос флуоресценции молекул красителя адсорбированных в ферроэлектрических пленках Ленгмюра-Блоджетт, Вестник Московского университета, Сер. 3. Физика, Астрономия, 2001, №6, с.54-58.

57. Зайцев В.Б., Плотников Г.С., Руднева С.А., Исследование гетерогенности ферроэлектрических пленок Ленгмюра-Блоджетт методом молекулярных проб, Химическая физика, 2003, т.22, №3, с. 84-88.

58. Зубилов A.A., Губин С.П., Коротков А.К., Николаев А.Г., Солдатов Е.С., Ханин В.В., Хомутов Г.Б., Яковенко С.А., Одноэлектронное туннелирование через кластерную молекулу при комнатной температуре, Письма в ЖТФ, 1994, т.21, №5, с.41-45.

59. Иванов Б.Н., Овчинникова В.И., Изменение стехиометрии протонно-электронного сопряжения в фотосинтетической электрон-транспортной цепи, Биофизика, 1984, т.29, №5, с.770-774.

60. Ивков В.Г., Берестовский Г.Н., Липидный бислой биологических мембран, М.: Наука, 1982,293с.

61. Ивков В.Г., Берестовский Г.Н., Динамическая структура липидного бислоя, М.: Наука, 1981,296с.

62. Ильина М.Д., Борисов А.Ю., Изменения выхода и времени жизни флуоресценции хлоропластов под действием катинов, Биохимия, 1979, т.44, №1, с.40-49.

63. Киселев Д.Ф., Львов Ю.М., Плотников Г.С., Постникова O.A., Оптическая память в кремниевых структурах. Фталоцианиновые пленки Ленгмюра-Блоджетт, Микроэлектроника, 1991, т.19, №4, с.166-170.

64. Киселев Ю.М., Кокшаров Ю.А., Хомутов Г.Б., Тишин A.M., Влияние pH среды на структуру комплексов гадолиния по данным ЭПР, Журналфизической химии, 2000, т.74, № 8, с.1427-1432.

65. Китайгородский А.И., Органическая кристаллохимия, Изд. АН. СССР, Москва, 1955.

66. Клейтон Р., Фотосинтез. Физические механизмы и химические модели, М.: Мир, 1984.

67. Ковьев Э.К., Поляков С.Н., Тишин A.M., Юрова Т.В., Хомутов Г.Б., Рентгеноструктурные исследования пленок Ленгмюра-Блоджетт стеарата гадолиния, Кристаллография, 2002, т.47, №3, с.555-561.

68. Козлов М.М., Маркин B.C., Влияние дискретности заряда на распределение потенциала в бислойных липидных мембранах, Биофизика, 1982, т. 27, №4, с.629-634.

69. Козлов М.М., Черный В.В., Соколов B.C., Ермаков Ю.А., Маркин B.C., Теория адсорбции гидрофобных ионов в БЛМ с учетом их латерального взаимодействия и дискретности зарядов, Биофизика, 1983, т.28, №1, с.61-66.

70. Красновский A.A., Преобразование энергии света при фотосинтезе. Молекулярные механизмы, Наука, М., 1974, 64с.

71. Криш Ю.Е., Плужнов С.К., Шомина Т.С., Кабанов В.А., Картин В.А., Высокомолекулярные соединения, 1970, т. 12А, с. 186-190.

72. Кройт Г.Р., Наука о коллоидах, И.Л., М., 1955,538с.

73. Кузнецов А.Н., Метод спинового зонда, М.: Наука, 1976.

74. Кукушкин А.К., Тихонов А.Н., Лекции по биофизике фотосинтеза растений, изд. МГУ, 1988,320с.

75. Куприн С.П., Кукушкин А.К., Хроматические переходы в хлоропластах бобов, Биофизика, 1976, т.21, №1, с.113-117.

76. Лев A.A., Ионная избирательность клеточных мембран, Л., Наука, 1974, 323с.

77. Лев A.A., Моделирование ионной избирательности клеточных мембран, Ленинград, Наука, 1976,210с.

78. Левшин Н.Л., Юдин С.Г., О фазовом переходе в ультратонких ферроэлектрических пленках поли(винилиденфлуорида), Высокомолекулярные соединения, 2004, т. 46, №11, с.1981-1984.

79. Ленинджер А., Биохимия, изд. Мир 1976г.

80. Лихтенштейн Г.И., Метод спиновых меток в молекулярной биологии, М.: Наука, 1974, с.200.

81. Лопаткин A.A., Теоретические основы физической адсорбции, М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983,344с.

82. Львов Ю.М., Фейгин Л.А., Ленгмюровские пленки (получение, структура и некоторые применения), Кристаллография, 1987, т.32, с.808-818.

83. Львов Ю.М., Фейгин Л.А., Рентгеновское малоугловое исследование структур молекулярных пленок, Кристаллография, 1986, т.31, с.751-761.

84. Маров И.Н., Костромина H.A., ЭПР и ЯМР в химии координационных соединений, М, Наука, Наука, 1979.

85. Маркин B.C., Пастушенко В.Ф., Чизмаджев Ю.А., Физика нервного импульса, Успехи физ. наук, т. 123, с.289-332.

86. Маркин B.C., Чизмаджев Ю.А. Индуцированный ионный транспорт, М., Наука, 1974,252с.

87. Матинян Н.С., Абидор И.Г., Протонное равновесие на бислойных липидных мембранах, Докл. Академии Наук СССР, 1984, т. 274, №5, с. 1226-1229.

88. Метод спиновых меток. Теория и применение. Под ред. Берлинера Л., М.: Мир, 1979, с. 489-569.

89. Мищенко К.П., Полторацкий Г.М., Вопросы термодинамики и строения водных и неводных растворов электролитов, Л., Химия, 1968,351с.

90. Молотковский Ю.Г., Дзюбенко B.C., Тимонина В.Н., Структурные и конформацнонные переходы в хлоропластах, индуцируемые моновалентными катионами, Физиология растений, 1972, т. 19, №3, с.525-534.

91. Мягков И.В., Профиль и скачок электрического потенциала в неионизированных мономолекулярных слоях ПАВ, Коллоидный журнал, 1988, т.50, с.901-908.

92. Нечипуренко Ю.Д., Захаров М.А., Салянов В.И., Евдокимов Ю.М., «Мостиковые» структуры между молекулами нуклеиновых кислот, фиксированными в струткуре жидкого кристалла, Биофизика, 2002, т.7, №4, с.600-606.

93. Нечипуренко Ю.Д., Вольф A.M., Гурский Г.В., Статистические флуктуации в процессах регуляции экспрессии генов: рассмотрение с точки зрения статистической механики, Биофизика, 2003, т. 48, №6, с.986-997.

94. Опанасенко В.К., Определение и анализ зависимости буферной емкости хлоропластов от рН среды, Физиология растений, т.27, №1, с.195-202.

95. Опанасенко В.К., Макаров А.Д., Метод оценки величины изменения свободной энергии белков и биомембран при рН-индуцированных конформационных переходах. Сопрягающие мембраны хлоропластов гороха, Биохимия, 1980, т.45, №2, с.210-216.

96. Опанасенко В.К., Ильиченко В.Я., Грищенко В.М., Аминокислотный состав и протонная емкость тилакоидных мембран хлоропластов гороха, Биохимия, 1981, т.46, №9, с.1548-1551.

97. Панюшкин В.Т., Спектрохимия координационных соединений РЗЭ, Изд-во Ростовского ун-та,1984.

98. Пасечник В.И., Электрострикционные измерения вязкоупругих свойств бислойных липидных мембран. В кн.: Итоги науки и техники. Сер. Биофизика мембран, М. Наука, 1982, т.2, р.267-307.

99. Пастушенко В.Ф., Чизмаджев Ю.А., Энергетический профиль дипольных молекул в мембранах, Биофизика, 1981, т.26, №3, с.458-463.

100. Плесский В.П., Устройства на поверхностных акустических волнах, включающие пленки Ленгмюра-Блоджетт (обзор)., Акустический Журнал, 1991, т.37, №3, с.421-430.

101. Подчайнова В.Н., Симонова Л.Н., Медь, М.: Наука, 1990.

102. Пригожин И., Дефэй Р., Химическая термодинамика, Наука, Новосибирск, 1966, 509с.

103. Резаева М.Н., Хомутов Г.Б., Твердислов В.А., Тихонов А.Н., Взаимодействие одновалентных катионов с фосфолипидными липосомами, Биофизика, 1985, т.ЗО, №6, с.1008-1010.

104. Рубин А.Б., Биофизические механизмы первичных процессов транспорта электронов в фотосинтезе, Успехи совр. биол., 1980, т.90, №2, с.163-178.

105. Рубин А.Б., Гавриленко В.Ф., Биохимия и физиология фотосинтеза, М., МГУ, 1977, 325с.

106. Рубин А.Б., Шинкарев В.П. Транспорт электронов в биологических системах. М. Наука, 1984,318 с.118.,Рубин А.Б., Биофизика: в 2-х книгах, М.: "Высш. шк." 1987.

107. Рууге Э.К., Субчински В.К., Тихонов А.Н. (1977) Исследование электронного транспорта в фотосинтетических системах. V. Взаимодействие парамагнитного зонда 1(12,3) с мембранами хлоропластов бобов, Биофизика, т.22, с.840-845.

108. Рууге Э.К., Субчински В.К., Тихонов А.Н., Исследование структуры мембран хлоропластов высших растений с помощью парамагнитных зондов, Молекулярная Биология, 1977, т.11, с.646-655.

109. Рэкер Э., Биоэнергетические механизмы: Новые взгляды. М.: Мир, 1979, 216с.

110. Салянов В.И., Ильина A.B., Варламов В.П., Евдокимов Ю.М., Влияние интеркаляторов на свойства жидкокристаллических дисперсий комплекса НК-хитозан, Молекулярная биология, 2002, т.36, № 4, с.699-705.

111. Свергун Д.И., Фейгин Л.А., Рентгеновское и нейтронное малоугловое рассеяние, М.: Наука, 1986, 156 с.

112. Себек О., Полимиксины и циркулин., в кн: Механизм действия антибиотиков, Пер. под ред. Г.Ф. Гаузе, М.:Мир, 1969, с.145-155.

113. Скулачев В.П., Энергетика биологических мембран, М. Наука, 1989,564с.

114. Солнцев М.К., Ташиш В., Караваев В.А., Хомутов Г.Б., Специфическоедействие ионов иода на регуляторные процессы в фотосинтетических мембранах, Биофизика, 1995, т.40, №6, с. 1256-1258.

115. Спицын В.И., Мартыненко Л.И. (Ред.), Координационная химия редкоземельных элементов, М.: МГУ, 1979, 254с.

116. Сривастава В.К., Ленгмюровские молекулярные пленки и их применение, В кн. Физика тонких пленок, т.7., Ред. Хасс Дж., Франкомб М.Х., Гофман Р.У., М.: Мир, 1977, с.340-427.

117. Сухоруков Б.И., Казарян Р.Л., Петров А.И., Сухоруков Г.Б., Двойственное, стабилизирующее и дестабилизирующее, действие дециламина на структуру и стабильность ДНК, Биофизика, 1998, т.43, №3, с.427-432.

118. Твердислов В.А., Тихонов А.Н., Яковенко Л.В., Физические механизмы функционирования биологических мембран, М., Изд. МГУ, 1987,189с.

119. Титов В.Н., Структура апоА1-1 липопротеинов высокой плотности: обзор, Биохимия, 1997, т.62, №1, с.1-14.

120. Тихонов А.Н., Руге Э.К., Исследование электронного транспорта в фотосинтетических системах методом ЭПР., Мол. Биол., 1978,т.12, №5, с.1028-1036.

121. Тихонов А.Н., Тимошин A.A. Руге Э.К., Блюменфельд Л.А., Поверхностный потенциал тилакоидной мембраны, фотоиндуцированное поглощение протонов и фотофосфорилирование в хлоропластах, Докл. АН СССР, 1982, т.266, №3, с.730-733.

122. Тихонов А.Н., Шевякова A.B., Электронный транспорт, перенос протонов и их связь с фотофосфорилированием в хлоропластах, III. Влияние метаболического состояния на процессы протонного транспорта в хлоропластах, Биол. Мембраны, 1985, т.2, №5, с.776-788.

123. Тихонов А.Н., Блюменфельд Л.А., Концентрация водородных ионов в в субклеточных частицах: физический смысл и методы определения. -Биофизика, 1985, т.30, стр.527-537.

124. Угрикова Д., Балгавы П., Майер А., Влияние ионов гадолиния на время спин-решеточной релаксации ядер 14С лецитиновых липосом, Биофизика, 1986, т.31, №5, с.731-738.

125. Уильяме Д., Металлы жизни, Пер. под ред. М.Е. Вольпина, М.: Мир, 1975, 236с.

126. Февралева И.С., Ермаков Ю.А., Атауллаханов Ф.И., Значение взаимодействия полиэлектролитов с липидным бислоем для повышения проницаемосьти клеточных мембран, Иммунология, 1986, т.1, с.66-69.

127. Халилов Р.И., Хомутов Г.Б., Тихонов А.Н., Влияние ультрафиолетового излучения на структурно-функциональные характеристики тилакоидной мембраны, Физиология растений, 1993, т.40, №3, с.373-377.

128. Хилле Б., Ионная селективность Na+ и К+ каналов в мембранах нервного волокна. В кн.: Мембраны: ионные каналы. М., Мир: 1981, с.25-97.

129. Ходоров Б.И, Общая физиология возбудимых мембран, М. Наука, 1975,406с.

130. Холл Д., Pao К., Фотосинтез, М.: Мир, 1983г., 130с.

131. Холмухамедов Э.Л., Хомутов Г.Б., Электронно- микроскопический анализ размеров митохондрий в ходе колебаний ионных потоков, Вестник Московского университета, 1979, т.20, №6, с. 106-109.

132. Хомутов Г.Б., Гильмиярова С.Г., Поверхностный потенциал тилакоидной мембраны и процессы преобразования энергии в хлоропластах. 2. Поверхностный потенциал и буферные свойства мембран хлоропластов, Биологические мембраны, 1989, т.6, №7, с.705-719.

133. Хомутов Г.Б., Барготх С.А., Рыжиков С.Б., Тихонов А.Н., Взаимодействие ионов марганца с тилакоидными мембранами, Физиология растений, 1989, т.36, №4, с.669-674.

134. Хомутов Г.Б., Барготх С.А., Использование ионов марганца для определенияповерхностного потенциала и распределения центров связывания ионов на тилакоидной мембране, Физиология растений, 1989, т.36, №6, с.1066-1072.

135. Хомутов Г.Б., Транспорт и связывание ионов в неоднородных водных суспензиях мембранных структур, Журнал физической химии, 1990, т.64, № 5, с.1153-1164.

136. Хомутов Г.Б., Кокшаров Ю.А., Тишин A.M., Новый класс магнитных материалов: ЛБ пленки, содержащие редкоземельные элементы как планарные магниты, Препринт N5/1996 физического факультета, МГУ, 1996.

137. Хомутов Г.Б., О возможной роли ионов железа в изменениях состава комплексов ДНК и их магнитных свойств в процессах клеточного цикла, Биофизика, 2004, т.49, №1, с. 140-144.

138. Хьюз М., Неорганическая химия биологических процессов, Пер.под ред. М.Е. Вольпина, М.: Мир, 1983,414с.

139. Чернова-Хараева И.А., Букреева Т.В., Арсланов В.В., Эффекты УФ-облучения и термической обработки на деструкцию пленок Ленгмюра-Блоджетт стеаратов металлов, Журнал физ. химии, 2004, т.78, №1, с.108-114.

140. Чечель О.В., Николаев E.H., Использование пленок Ленгмюра-Блоджетт в качестве регистрирующих слоев оптических носителей информации, Успехи Химии, 1990, т.59, №11, с.1888-1903.

141. Чизмаджев Ю.А., Черномордик JI.B., Пастушенко В.Ф., Абидор И.Г., Электрический пробой бислойных липидиых мембран, Итоги науки и техники. Биофизика мембран, М.:ВИНИТИ, 1982, т.2, с.161-266.

142. Шувалов В.А., Красновский A.A., Фотохимический перенос электрона в реакционных центрах фотосинтеза, Биофизика, 1981, т.26, №3, с.544-556.

143. Эйхгорн Г., Неорганическая биохимия: в 2-х т., Пер. под ред. М.Е. Вольпина и К.Б. Яцимирского, М.: Мир, 1978, т. 1-2.

144. Эриксон Я.Х., Термодинамика бислойных липидных мембран, Современная теория капиллярности, под ред. А.И. Русанова и Ф.Ч. Гудрича, Ленинград, Химия, 1980, с.316-340.

145. Юдин С.Г., Блинов Л.М., Петухова H.H., Палто С.П., Сегнетоэлектрический фазовый переход в пленках Ленгмюра-Блоджетт фталоцианина меди, Письма в ЖЭТФ, 1999, т.70, №9, с.625-631.

146. Юрков В.И., Фадеева М.С., Ягужинский Л.С., Перенос протонов через границу раздела мембрана-водная фаза в разобщенных митохондриях, Биохимия, 2005, т.70, №2, с.240-245.

147. Юрова Т.В., Хомутов Г.Б., Яковенко С.А., Медведев О.С., Твердислова И.Л., Твердислов В.А., Взаимодействие биологически активных веществ с ленгмюровским монослоем и свойства смешанных монослоев., Физическая мысль России, 1995, №1, с.38-48.

148. Яблонский C.B., Тодоров А.Т., Ерохин В.В., Яковлев C.B., Исследование плавления пленок Ленгмюра-Блоджетт оптическим методом, Поверхность. Физика, Химия, Механика. 1989, №6, с.88-91.

149. Яковенко С.А., Кислов В.В., Ерохин В.В., Потапов А.Ю., Хомутов Г.Б., ЭПР-спектроскопия пленок Ленгмюра-Блоджетт на основе стеарата меди, Журнал физической химии, 1992, т.66, №4, с.1028-1033.

150. Янклович А.И., Холодпицкий Б.А., Кузнецова Н.И., Перенос монослоев на твердую поверхность и образование регулярных мультиструктур, Вестн. Ленингр. Ун-та, 1979, №.22, с.75-80.

151. Янклович А.И., Чернобережский Ю.М., Перенос монослоев на твердую поверхность и образование регулярных мультиструктур. III. Механизм образования мультислойной структуры, Вестн. Ленингр. Ун-та, 1980, №.16, с.84-90.

152. Ярославов A.A. Ефимова A.A. Лобышев В.И., Ермаков Ю.А., Кабанов В.А., Обратимость изменения структуры липидных мембран, индуцированных адсорбцией поликатиона, Биологические мембраны, 1996, т.13, с.628-633.

153. Яцимирский К.Б., Введение в бионеорганическую химию, Киев:, Наукова думка, 1976, 143с.

154. Яцимирский К.Б., Костромина H.A. и др., Химия комплексных соединений редкоземельных элементов, Наукова Думка, Киев, 1966.

155. Abraham B.M., Ketterson J.B., Miyano K.,Shear rigidity of spread stearic monolayers on water, J.Phys.Chem., 1981, v.75, p.3137-3141.

156. Abraham-Shrauner B., Generalized Gouy-Chapman potential of charged phospholipids membranes with divalent cations, I. Math. Biol., 1975, v.2, p.333-339.

157. Adue N., Ringenbach A., Stevenson I., Jugnet Y., Due T.M., Atomic force microscopy characterization of poly(amino acid) Langmuir-Blodgett films, Langmuir, 1993, v.9, № 12, p. 3567-3573 .

158. Ahmed F., Hategan A., Discher D.E., Discher B.M., Block Copolymer Assemblies with Cross-Link Stabilization: From Single-Component Monolayers to Bilayer Blends with PEO-PLA, Langmuir, 2003, v.19, p.6505-6511.

159. Ahn D.J., Franses E.I., Interactions of charged Langmuir monolayers with dissolved ions, J. Chem. Phys., 1991, v.95, №11, p.8486-8493.

160. Ahn D.J., Elias I. Franses., Determination of molecular orientations in Langmuir-Blodgett films by polarized Fourier transform IR attenuated total reflection and transmission spectroscopy., Thin Solid Films, 1994, v.244, p.971-976.

161. Ahrens M.L., Electrostatic control by lipids upon the membrane-bound (Na+ + K+)-ATPase, Biochim. Biophys. Acta, 1981, v.642, p.252-266.

162. Ahrens M.L., Electrostatic control by lipids upon the membrane-bound (Na++K+)-ATPase II. The influence of surface potential upon the activating ion equilibria, Biochim. Biophys. Acta, 1983, v.732, p.1-10.

163. Aktsipetrov O.A., Blinov L.M., Fridkin V.M., Misuryaev T.V., Murzina T.V., Palto S.P., Yudin S.G., Two-dimensional ferroelectricity and second harmonic generation in PVDF Langmuir-Blodgett films, Surface Science, 2000, v.454-456, p.1016-1020.

164. Akutsi H., Seelig J., Interaction of metal ions with phosphatidylcholine bilayer membranes, Biochemistry, 1982, v.20, №26, p.7366-7373.

165. Alberts B., Bray D., Lewis J., Raff M., Roberts K„ Watson J.D., Molecular Biology of the Cell, Garland Publishing, Inc., New York, 1989.

166. Alexeev A.M., Kosobrodova E.A., Myagkov I.V., Study of monomolecular layers of azobenzene derivative by the scanning probe microscopy, Materials Science and Engineering C, 2002, v.22, №2, p.453-458.

167. Allred D.R., Stachelin L.A., Lateral distribution of the cytochromes b6/f and coupling factor ATP synthetase complexes of chloroplast thylakoid membrane, Plant Physiol., 1985, v.78, p. 199-202.

168. Als-Nielsen J., Mohwald H., Synhotron X-ray scattering studies of Langmuir films. Handbook on Synchotron Radiation, v.4, Edited by S. Ebashi, M. Koch, E. Rubenstein, Elsevier Science Publishers, 1991, p.1-53.

169. Altenbach C., Seelig J., Ca2+ binding to phosphatidylcholine bilayers as studied by deuterium magnetic resonance. Evidence for the formation of Ca2+ complex with two phospholipids molecules, Biochemistry, 1984, v.23, №17, p.3913-3920.

170. Amm D.T., Johnson D.J., Matsuura N., Laursen T., Palmer G., Decomposition of Langmuir-Blodgett films to form metal oxide layers, Thin Solid Films, 1994, v.242, №1-2, p.74-77.

171. Amm D.T., Johnson D.J., Laursen T., Gupta S.K., Fabrication of ultrathin metal oxide films using Langmuir-Blodgett deposition, Appl. Phys. Lett.,1992, v.61, №5, p.522-524.

172. Amorry D.E., Dufey J.E., Model for the electrolytic environment and electrostatic properties of biomembranes, J. Bioenergetics and Biomembranes, 1985, v.17, №3, p.151-174.

173. Andersen J.E.T., Moeler P., Pedersen M.V., Ulstrup J., Cytochrome c dynamics at gold and glassy carbon surfaces monitored by in situ scanning tunnel microscopy, Surface Sci., 1995, v.325, p. 193-205.

174. Anderson J.M., The molecular organization of chloroplast thylakoids, Biochim. Biophys. Acta, 1975, v.416, p. 191-235.

175. Anderson B., Anderson J.M., Lateral heterogeneity in the distribution of chlorophyll-protein complexes of the thylakoid membranes of spinach chloroplasts, Biochem., Biophys., Acta, 1980, v.593, p.427-440.

176. Andersson J.M., Distribution of the cytochrome of spinach chloroplasts between the apressed membranes of grana stacks and stroma-exposed thylakoid regions, FEBS Lett., 1982, v.138, p.62-66.

177. Andersson B., Haehnel W., Location of photosystem I and photosystem II reaction centers of stacked chloroplasts., FEBS Lett., 1982, v.146, p.13-17.

178. Anderson J.M., Melis A., Localization of different photosystems in separate regions of chloroplast membranes, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1983, v.80, p.745-749.

179. Ando Y., Hiroike T., Miyashita T., Miyazaki T., Magnetic properties of stearate films with 3d transition metal ions fabricated by the Langmuir-Blodgett method, Thin Solid Films, 1996, v.278, p.144-149.

180. Andolfi L., Bonanni B., Canters G.W., Verbeet M.Ph., Cannistraro S., Scanning probe microscopy characterization of gold-chemisorbed poplar plastocyanin mutants, Surface Science, 2003, v.530, p.181-194.

181. Andolfi L., Cannistraro S., Conductive atomic force microscopy study of plastocyanin molecules adsorbed on gold electrode, Surface Science, 2005, v.598, №1-3, p.68-77.

182. Andres R.P., Bein T., Dorogi M., Feng S., Henderson J.I., Kubiak C.P., Mahoney W., Osifchin R.G., Reifenberger R., "Coulomb Staircase" at room temperature in a self-assembled molecular nanosctructure, Science, 1996, v.272, p. 1323-1328.

183. Ansell M.A., Zeppenfeld A.C., Yoshimoto K„ Cogan E.B., Page C.J., Self-Assembled Cobalt-Diisocyanobenzene Multilayer Thin Films ,Chem. Mater., 1996, v.8, p.591-594.

184. Antipina M.N., Gainutdinov R.V., Rachnyanskaya A.A., Tolstikhina A.L., Yurova T.V., Khomutov G.B., Studies of nanoscale structural ordering in planar DNA complexes with amphiphilic mono- and polycations, Surface Science, 2003, v.532-535, p. 1025-1033.

185. Arnon D.I., Photosynthesis 1950-1975: changing concepts and perspectives. In: Encyclopedia of Plant Physiology, New series, v.5, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New-York, 1977, p.7-56.

186. Arslanov, V.V., Sheinina, L.S., Bulgakova, R.A., Self-immobilization of reactive molecules and nanoparticles in two-dimensional organic networks, Thin Solid Films, 1999, v.346,№l, p.238-243.

187. Arslanov, V.V., Monolayers and Langmuir-Blodgett films of monomers and polymers. Polyreactions, structural transformations, properties and applications, Adv.Colloid Interface Sci., 1992, v.40, p.307-370.

188. Averbakh A., Pavlov D., Lobyshev V.I., Effect of gadolinium (III) ions on the phase behaviour of dimyristoylphosphatidyl serine multilamellar liposomes, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2000, v.62, p.101-110.

189. Aveyard R., Haydon D.A., An introduction to the Principles of Surface Chemistry, Cambridge Univ. Press, London and New York, 1973.

190. Aveyard R., Binks B.P., Carr N., Cross A.V., Stability of insoluble monolayers and ionization of Langmuir-Blodgett multilayers of octadecanoic acid, Thin Solid Films, 1990, v.188, №2, p.361-373.

191. Aviram A., Pomerantz M., Antiferromagnetism of quasi two- dimensional manganese stearat., Solid State Communications, 1982, v.41, №4, p.297-300.

192. Avron M., Energy transduction in photophosphorylation, FEBS Letters, 1978, v.96, №2, p.225-232.

193. Bach D., Vin Kler C., Miller I.R., Caplan S.R, Interaction of furosemide with lipid membranes, J. Membr. Biol., 1988, v. 101, p.103-111.

194. Baes C.F., Mesmer R.E., The hydrolysis of cations, N.Y., Wiley-Interscience, 1976.

195. Bagg J., Abramson M.B., Fichman M., Haber M.D., Gregor H.P., Composition of Stearic Acid Monolayers from Calcium-Containing Substrates, J. Am. Chem. Soc., 1964, v.86, №14, p.2759-2763.

196. Bangham A.D., Lipid bilayers and biomembranes, Annu. Rev. Biochem., 1972, v.41, p.753-776.

197. Barber J., Mills J., Nicolson J., Studies with cation specific ionophores show that within the intact chloroplast Mg2+ acts as the main exchange cation for H+ pumping, FEBS Letters, 1974, v.49, №1, p.106-110.

198. Barber J., Ionic regulation in intact chloroplasts and its effect on primary photosynthetic processes. In: The Intact Chloroplasts, 1976, v.l, Elsevier/North-Holland Biomedical Press, Netherlands, Amsterdam, p.89-134.

199. Barber J., Mills J., Control of chlorophyll fluorescence by the diffuse double layer, FEBS Letters, 1976, v.68, №2, p.282-292.

200. Barber J., Searle G.F.W., Cation induced increase in chlorophyll fluorescence yield and the effect of electrical charge, FEBS Letters, 1978, v.92, №1, p.5-8.

201. Barber J., Searle G.F.W., Double layer theory and the sffect of pH on cation-induced chlorophyll fluorescence, FEBS Letters, 1979, v.103, №2, p.241-245.

202. Barber J., Primary processes of photosynthesis: structural and functional aspects, Photochem. Photobiol., 1979, v.29, №1, p.203-207.

203. Barber J., Chow W.S., A mechanism for controlling the stacking and unstacking of chloroplast thylakoid membranes, FEBS Letters, 1979, v.105, №1, p.5-10.

204. Barber J., Chow W.S., Shouflair C., Lahnoy R., The relationship between thylakoid stacking and salt induced chlorophyll fluorescence changes, Biochim. et Biophys. Acta, 1980, v.591, p.92-103.

205. Barber J., Membrane surface charges and potentials in relation to photosynthesis, Biochim. Biophys. Acta, 1980, v. 594, №2, p.253-308.

206. Barber J., Influence of surface charges on thylakoid structure and function, Ann. Rev. Plant Physiol., 1982, v.33, p.261-295.

207. Bardosova M., Clarke I., Hodge P., Tredgold R.H., Photo-polymerisation of thin films of compounds having terminal triple bonds, Thin Solid Films, 1997, v.311, p.23-27.

208. Bardosova M., P. Hodge, A. Korenova, F. Nakanishi and R. H. Tredgold, Polymerization of Langmuir-Blodgett films. A comparison of two different methods, Thin Solid Films, 2001, v.397, №1-2, p.8-11.

209. Bardosova M., Hodge P., Pach L., Pemble M.E., Smatko V., T redgold R.H., Whitehead D., Synthetic opals made by the Langmuir-Blodgett method, Thin Solid Films, 2003, v.437, p.276-279.

210. Barraud A., Lesieur P., Ruaudel-Teixier A., Vandevyver M., Conducting Langmuir-Blodgett films, Thin Solid Films, 1985, v.134, p.195-199.

211. Barton P.G., The influence of surface charge density of phosphatides on the binding of some cations, J. Biol. Chem., 1968, v.243, №14, p.3884-3890.

212. Batalia M.A., Protozanova E., Macgregor R.B., Erie D.A., Self-Assembly of Frayed Wires and Frayed-Wire Networks: Nanoconstruction with Multistranded DNA, Nanoletters, 2002, v.2, p.269-274.

213. Bartzatt R.A., Yang C.M., Markwell J.P., The interaction of surfactants with the chloroplast thylakoid membrane at sub-solubilizing concentrations, Biochim. et Biophys. Acta, 1980, v. 725, p.341-344.

214. Bartzatt R.A., Yang C., Markwell J.P., The interaction of surfactants with the chloroplast thylakoid membrane at sub-solubilizing concentrations, Biochim. et Biophys. Acta, 1983, v. 725, p.341-348.

215. Begenisich T., Magnitude and location of surface charges on myxicola giant axons, J. Gen. Physiol., 1975, v.66, p.47-65.

216. Bellamy L.J. The Infra-red Spectra of Complex Molecules, London: Chapman and hall, 1975,57p.

217. Belovolova L.V., Konforkina T.V., Savransky V.V., Lemmetyinen H., Mono- and multilayer Langmuir films of cytochrome c-aerosol OT, Mol. Materials, 1996, v.6, p.189-197.

218. Bendall D.S., Ed., Protein Electron Transfer, BIOS Publishers, Oxford, (1996).

219. Bentz J., Nir S., Cation binding to membranes: competition between mono, di- and trivalent cations, Bull. Math. Biol., 1980, v.42, №2, p. 191-220.

220. Berzina T.S., Piras L., Troitsky V.I., Study of horseradish peroxidase activity in alternate-layer Langmuir-Blodgett films, Thin Solid Films, 1998, v.327-329, p.621-626.

221. Bettarini, F. Bonosi, G. Gabrielli, G. Martini, M. Puggelli M., Iteractions between monolayers and metal ions at the water-air interface: conditions for the tranferability as Langmuir-Blodgett multilayers, Thin Solid Films, 1992, v.210/211, p.42-45.

222. Biggins J., Svejkovsky J., Reorientation of alongwavelength chlorophyll-protein by divalent cations as revealed by the linear dichriosm of magneto-oriented thylakoids, FEBS Letters, 1978, v.89, №2, p.201-204.

223. Binks B.P., Insoluble monolayers of weakly ionazed low molar mass materials and their deposition to form Langmuir-Blodgett multilayers, Adv. Colloid. Interface Science, 1991, v.34, p.343-442.

224. Birdi K.S., Lipid and biopolymer monolayer at liquid interfaces, N.Y.: Interscience, 1989, 312p.

225. Biological horysons in surface science, eds. Prince L.M., Sears D.F., N.Y. Acad. Press., 1973,276p.

226. Biophysics of the Cell Surface, Springer Series in biophysics, ed. Glaser R., Gingell D., London, 1990.

227. Blank M., The surface compartment model: a theory of ion transport focused on ionic processes in the electrical double layers at membrane protein surfaces, Biochim. et Biophys. Acta, 1987, v.906, p.277-294.

228. Blankemship R.E., Sauer K., Manganese in photosynthetic oxigen evolution I. Electron paramagnetic resonance study of the environment of manganese in Tris-washed chloroplasts, Biochim. Biophys. Acta, 1974, v.357, №1, p.252 -266.

229. Blauder D., Buffetean T., Desbat B., In-plane organization of LB monolayers from FTIR spectroscopy, Thin Solid Films, 1994, v.243, p.559-563.

230. Blinov L.M., Barberi R., Palto S.P., De Santo M.P., Yudin S.G., Switching of a ferroelectric polymer Langmuir-Blodgett film studied by electrostatic force microscopy, J. Appl. Phys., v.89, №7, p.3960- 3966.

231. Blinov L.N., Fridkin V.M., Palto S.P., Sorokin A.V., Yudin S.G., Ferroelectric polymer Langmuir films, Thin Solid Films, 1996, v.284-285, p.469 -473.

232. Bloch J.M., Vun W., Condensation of monovalent and divalent metal ions on a Langmuir monolayer, Phys. Rev. A, 1990, v.41, №2, p.844-862.

233. Blodgett K.B., Monomolecular films of fatty acids on glass, J. Am. Chem. Soc., 1934, v.56, p.495-495.

234. Blodgett K.B., Films Built by Depositing Successive Monomolecular Layers on a Solid Surface, J. Am. Chem. Soc., 1935, v.57, p.1007-1022.

235. Blodgett K.B., Properties of Built-up Films of Barium Stearate, J. Phys. Chem., 1937, v.41, p.975-984.

236. Bloomfield V.A., Condensation of DNA by multivalent cations: considerations on mechanism, Biopolymers, 1991, v.31, p.1471-1481.

237. Bloomfield V.A., DNA condensation, Curr. Opin. Struct. Biol., 1996, v.6, p.334-341.

238. Blumenfeld L.A., Tikhonov A.N., Biophysical thermodynamics of intracellular processes. Molecular machines of the living cell, Berlin: Springer-Verlag., 1994.

239. Blumenfeld L.A., Physics of Bioenergetic Processes, Berlin, Springer, 1983, 132p.

240. Blumenfeld L.A., Grosberg A.Yu., Tikhonov A.N., Fluctuations and mass action law breakdown in statistical thermodynamics of small systems, J. Chem. Phys., 1991, v.95, p.7541-7547.

241. Bobreshova M.E., Sukhorukov G.B., Saburova E.A., Efimova L.I., Shabarchina L.I., Sukhorukov B.I., Lactate Dehydrogenase in Interpolyelectrolyte Complex. Function and Stability. Biophysics, 1999, v.44, №5, p.813-820.

242. Bose S., Hoch G.E., Mg2+-H+ exchange in chloroplast membranes in dark, Z. Naturforsch, 1978, V.C33, №1-2, p.105-107.

243. Boura C„ Menu P., Payan E„ Picart C., Voegel J.C., Muller S., Stoltz J.F., Endothelial cells grown on thin polyelectrolyte mutlilayered films: an evaluation of a new versatile surface modification, Biomaterials, 2003, v.24, p.3521-3530.

244. Brandl D., Schoppmann Ch., Tomaschko Ch., Markl J., Voit H., Preparation of ultrathin ferric oxide layers using Langmuir-Blodgett films, Thin Solid Films, 1994, v.249, p.113-117.

245. Brett A.M.O., Chiorcea A.M., Atomic Force Microscopy of DNA Immobilized onto a Highly Oriented Pyrolytic Graphite Electrode Surface, Langmuir 2003, v. 19, p.3830-3839.

246. Briantais J.M., Vernotte C., Moya I., Intersystem exiton transfer in isolated chloroplasts, Biochim. Biophys. Acta, 1973, v.325, №.3, p.530-538.

247. Bronich T., Kabanov A.V., Marky L.A., A Thermodynamic Characterization of the Interaction of a Cationic Copolymer with DNA, J. Phys. Chem. B., 2001, v. 105, p.6042-6050.

248. Brown J .J., Porter J.A., Daghlian C.P., Gibson U.J., Ordered Arrays of Amphiphilic Gold Nanoparticles in Langmuir Monolayers, Langmuir, 2001, v. 17, p.7966-7969.

249. Brown M.F., Seelig J., Ion-induced changes in head group conformation of lecithin bilayers, Nature, 1977, v.269, №5630, p.721-728.

250. Brown R.H., Membrane surface charge: discrete and uniform modeling, Progr. Biophys. Mol. Biol., 1974 v.28, p.343-369.

251. Brugger A., Schoppmann Ch., Schurr M., Seidl M., Sipos G., Hahn C.Y., Hassmann J., Waldamnn O., Voit H., Ultrathin Fe-oxide layers made from Langmuir-Blodgett films, Thin Solid Films, 1999, v.338, p.231-242.

252. Brust M., Stuhr-Hansen N., Norgaard K., Christensen J.B., Nielsen L.K., Bjornholm T., Langmuir-Blodgett Films of Alkane Chalcogenide (S,Se,Te) Stabilized Gold Nanoparticles, Nano Lett., 2001, v.l, p. 189-191.

253. Bukreeva T.V., Arslanov V.V., Gagina I.A., Langmuir-Blodgett Films of Fatty Acid Salts of Bi- and Trivalent Metals: Y, Ba, and Cu Stearates, Colloid Journal, 2003, v.65, №.2, p.134-140. Translated from Kolloidnyi Zhurnal, 2003, v.65, №2, p.156-162.

254. Burg M., Stoner L., Cardinal J., Furosemide effect on isolated perfused tubules, Am. 3. Physiol., 1973, v.225, p.l 19-124.

255. Bustamante C., Vesenka J., Tang C.L., Rees W„ Guthold M., Keller R„ Circular DNA molecules imaged in air by scanning force microscopy, Biochemistry, 1992, v.31, p.22-26.

256. Cafiso S., Hubbell W.L., EPR Determination of Membrane Potentials, Ann. Ree. Biophys. Bioeng., 1981, v.10, p.217-244.

257. Calvo E.J., Etchenique R., Pietrasanta L., Wolosiuk A., Danilowicz C., Layer-By-Layer Self-Assembly of Glucose Oxidase and Os(Bpy)2ClPyCH2NH-poly(Allylamine) Bioelectrode, Anal. Chem., 2001, v.73, №6, p.l 161-1168.

258. Cameli C., Quintanilha A.T., Packer L., Surface charge changes in purple membranes and the photoreaction cycle of bacteriorhodopsin, Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 1980, v.77, №8, p.4707-4711.

259. Cao G., Hong H.-G., Mallouk T.E., Layered metal phosphates and phosphonates: from crystals to monolayers, Acc. Chem. Res., 1992, v.25, p.420 -427.

260. Carlin R.L., Magnetochemistry, Springer-Verlag, 1986.

261. Carrier D., Dufourcq J., Faucon J.-F., Pezolet M., A fluorescence investigation of the effects of polylysine on dipalmitoylphosphatidylglycerol bilayers, Biochim. et Biophys. Acta, 1985, v.820, №1, p.131-139.

262. Carter F.L., Siatkowski R.E., Wohtjew H., Eds., Molecular Electronic Devices, North Holland: Elsevier, 1988, p.686.

263. Caruso F., Yang W., Trau D., Renneberg R., Microencapsulation of Uncharged Low Molecular Weight Organic Materials by Polyelectrolyte Multilayer Self-Assembly, Langmuir, 2000, v.6, p.8932-8936.

264. Caruso F., Trau D., Mohwald H., Renneberg R., Enzyme Encapsulation in Layer-by-Layer Engineered Polymer Multilayer Capsules, Langmuir, 2000, v. 16, №4, p.1485-1488.

265. Caruso F., Nanoengineering of Particle Surfaces, Adv. Mater., 2001, v.13, №1, p.11-79.

266. Case G.D., Parson W.W., Redistribution of electric charge accompanying photosynthetic electron transport in chromatium, Biochim. Biophys. Acta, 1973, v.292, №3, p.677-684.

267. Castle J.D., Hubbell W.L., Estimation of Membrane Surface Potential and Charge Density from the Phase Equlibrium of a Paramagnetic Amphiphile, Biochemistry, 1976, v.15, №22, p.4818-4831.

268. Castner D.G., Ratner B.D., Biomedical surface science: foundations to frontiers, Surface Science, 2002, v.500, p.28-60.

269. Cevc G., Membrane electrostatics, Biochim. Biophys. Acta, v. 1031, №3, 1990, p.311-382.

270. Cevc G., Electrostatic characterization of liposomes, Chemistry and Physics of Lipids, 1993, v.64, №1-3, p. 163-186.

271. Chang A.M., Austin R.H., Electron tunneling in cytochrome c, J. Chem. Phys., 1982, v.77, p.5272-5283.

272. Chaphman D., Cherry R.J., Finer E.G., Philips M.K., Physical studies of phospholipid/alamethicine interactions, Nature, 1969, v.224, p.692-694.

273. Chollet P.-A., EPR studies on the structure of copper dioctadecyl-dithiocarbamate monolayers, Solid State Phys., 1974, v.7, p.4127-4134.

274. Chow W.S., Barber J., 9-aminoacridine fluorescence changes as a measure of surface charge density of the thylakoid membrane. Biochim. Biophys. Acta, 1980, v.589, №2, p.346-352.

275. Chung S.W., Markovich G., Heath J.R., Fabrication and Alignment of Wires in Two Dimensions, J. Phys. Chem. B, 1998, v. 102, p.6685-6687.

276. Clapp J., Robinson R., Distal sites of action of diuretic drugs in the dog nephron, Am. J. Phisiol., 1968, v.215, p.228-235.

277. Clausen-Schaumann H., Gaub H.E., DNA Adsorption to Laterally Structured Charged Lipid Membranes, Langmuir, 1999, v. 15, p.8246-8251.

278. Clemente-Leon M., Coronado E., Soriano-Portillo A., Mingotaud C., Dominguez-Vera J.M., Langmuir-Blodgett films based on inorganic molecular complexes with magnetic or optical properties, Adv. Colloid Interface Sci., 2005, v.116, p.193-203.

279. Cohen J.A., Cohen M., Adsorption of monovalent and divalent cations by phospholipid membranes. The monomer-dimer problem, Biophys. J., 1981, v.36, p.623-651.

280. Conti J., Halladay H.N., Petersheim M., An ionotropic phase transition in phosphatidylcholine: cation and anion cooperativity, Biochim. Biophys. Acta, 1987, v.902, №1, p.53-64.

281. Cotterill R.M.J., Field effect on lipid membrane melting, Physica Scripta, 1978, v.18, p.191-192.

282. Crofts A.R., Wraight C.A., Rhe electrochemical domain of photosynthesis, Biochim. Biophys. Acta, 1983, v.726, p.149-185.

283. Dalmark M., Weith J., Chloride and sodium permeabilites of human red cells, Biochem.Biophis.Acta, 1970, v.219, p.525-527.

284. Dante S., De Rosa M., Francescangeli 0., Nicolini C., Rustichelli F., Troitsky V.I., Supramolecular ordering of bipolar lipids from Archaea in Langmuir-Blodgett films by low-angle X-ray diffraction, Thin Solid Films, 1996, v.284-285, p.459-463.

285. Darrigo J.S., Screening of membrane surface charges by divalent cations: an atomic representation. Amer. J. Physiol., 1979, v.235, №3, p.109-117.

286. Dass C.R., Biochemical and biophysical characteristics of lipoplexes pertinent to solid tumour gene therapy, International Journal of Pharmaceutics, 2002, v.241, №1, p.1-25.

287. Davenport J.B., Physical chemistry of lipids, In: Biochemistry and methodology of lipids, N.Y., London, San Francisco, Wiley-Intersci, 1971, p.47-83.

288. Davies J.T., Rideal E.K., Interfacial phenomena, 1963, 2-nd edition, Acad. Press Inc., N.Y., 480p.

289. Davis D.J., Gross E.L., Protein-protein interactions of light-harvesting pigment protein from spinach chloroplasts I. Ca2+ binding and its relation to protein association. Biochim. Biophys. Acta, 1975, v.387, №3, p.557-567.

290. Decher G., Fuzzy Nanoassemblies: Toward Layerd Polymeric Multicomposites, Science, 1997 v.277, p.1232-1237.

291. Dementiev A.A., Baikov A.A., Ptushenko V.V., Khomutov G.B., Tikhonov A.N., Biological and polymeric self-assembled hybrid systems: Structure and properties of thylakoid/polyelectrolyte complexes, Biochimica et Biophysica Acta, 2005, v.1712, p.9-16.

292. Derue V., Alexandre S., Valleton J.-M., Scanning Force Microscopy Characterization of an Elaidic Acid Monolayer Prepared on a Terbium-Containing Subphase, Langmuir, 1996, v. 12, p.3740-3742.

293. Dey A.K., Some Coordination polymers, J. Indian Chem. Soc., 1986, v.LXIII, p.357-370.

294. Diaspro A., Silvano D., Krol S., Cavalleri O., Gliozzi A., Single Living Cell Encapsulation in Nano-organized Polyelectrolyte Shells, Langmuir, 2002, v.8, p.5047-5050.

295. Didenko N.V., Fedyanin A.A., Khomutov G.B., Murzina T.V., Aktsipetrov O.A., Nonlinear magneto-optical Kerr effect in Gd-containing Langmyir-Blodgett films, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1998, v.517, p.657-662.

296. Dilley R.A., Theg S.M., Beard W.A., Membrane-proton interaction in chloroplasts bioenergetics:Localized Proton Domains, Annu. Rev. Plant Physiol., 1987, v.38, p.347-389.

297. Donaruma L.D., Otternbrite R.M., Vogl 0., Anionic Polymeric Drugs, Eds.; Wiley: New York, 1980.

298. Donath E., Sukhorukov G.B., Caruso F., Davis S., Mohwald H., Novel Hollow Polymer Shells By Colloid Templated Assembly of Polyelectrolytes, Angew. Chem. Int., 1998, v.37, №16. p.2201-2205

299. Dowben P.A., Mcllroy D.N., Surface magnetism of the lanthanides, in: K.A. Gschneidner, Jr., L. Eyring Eds., Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, v.24, Elsevier, New York, 1997, pp. 1^6.

300. Duniec J.T., Thorne S.W., An explanation of the proton uptake of chloroplast membrane in terms of the surface charges, FEBS Letters., 1979, v.105, №1, p.1-4.

301. Edler K.J., Nanoscum: solid nanostructured films at the air-water interface, Soft Matter, 2006, v.2, p.284-292.

302. Eickbush T.H., Moudrianakis E.N., The compaction of DNA helices into either continuous supercoils or folded-fiber rods and toroids, Cell, 1978, v. 13, p.295-306.

303. Eisenberg M., Gresalfi, T., Riccio T., McLaughlin S., Adsorption of monovalent cations to bilayer membranes containing negative phospholipids, Biochem., 1979, v.18, p.5213-5223.

304. El Mashak E.M., Tocanne J.-F, Interactions between ellipticine and phospholipids. Effect of ellipticine and 9-methoxyellipticine on the phase behaviour of phosphatidylglycerols. A monolayer study, Eur. J. Biochem., 1980, v. 105, p.593-601.

305. Ellory J.C., Dunham P.B., Volume dependent passive potassium transport in LK sheep red cells, In: membrane transport in erytrocytes, Alfred Benzone Symposium 14, 1980, Munksgard, Copenhagen, p.409.

306. Engelking J., Menzel H., Monolayers of complexes from amphiphiles and rigid rodlike polyelectrolytes, Thin Solid Films, 1998, v.327-329, p.90-95.

307. Engelking J., Ulbrich D., Meyer W.H., Schenk-Meuser K., Duschner H., Menzel H., Complexes of an anionic poly(p-phenylene) polyelectrolyte and dioctadecylammonium bromide at the air-water interface, Mat. Sei Eng. C: 1999, v.8-9, p.29-34.

308. Erdelen C., Laschewsky A., Ringsdorf H., Schneider J., Schuster A., Thermal behaviour of polymeric Langmuir-Blodgett multilayers, Thin Solid Films, 1989, v.180, p.153-166.

309. Ermakov Yu.A., The determination of binding site density and association constants for monovalent cation adsorption onto liposomes made from mixtures of zwitterionic and charged lipids, Biochim. Biophys. Acta, 1990, v. 1023, p.91-97.

310. Erokhin V., Feigin L., Ivakin G., Klechkovskaya V., Lvov Yu., Stiopina N., Formation and X-Ray and electron diffraction study of CdS and PbS particles incide fatty-acid matrix, Macromol. Chem. Macromol. Symp., 1991, v.46, p.359-363.

311. Evans C.H., Biochemistry of the Lanthanides, in Earl Frieden (ed.), Plenum, New York, 1990.

312. Evans S.D., Ulman A., Goppert-Berarducci K.E., Gerenser B.J., Self-assembled multilayers of .omega.-mercaptoalkanoic acids: selective ionic interactions, J. Am. Chem. Soc., 1991, v.113, p.5866-5868.

313. Fang M., Grant P.S., McShane M.J., Sukhorukov G.B., Golub V.O., Lvov Y.M., Magnetic Bio/Nanoreactor with Multilayer Shells of Glucose Oxidase and Inorganic Nanoparticles, Langmuir, 2002, v. 18, p.6338-6344.

314. Feigin L.A., Lvov Y.M., Troitsky V.l., X-ray and electron diffraction study of Langmuir-Blodgett films, Sov. Sei. Rev., Sec. A, Physics Reviews, edited by I.M. Khalatnikov, London, Harwood Academic Publ., 1989, v.ll, №4, p.285-378.

315. Ferreira J., Caspers J., Ruysschaert J.M., Charge and field effects in biosystems, Abacus Press Turnbridge, Wells, England, 1984, p. 157-169.

316. Fink C., Hassmann J., Inner B., Saemann-Ischenko G., Langmuir-Blodgett films of trivalent rare earth arachidates preparation and characterization, Thin Solid Films, 1997, v.310, p.213-220.

317. Florin E.L., Rief M., Lehmann H., Ludwig M, Dornmair D., Moy V.T., Gaub H.E., Sensing specific molecular interactions with the atomic force microscope, Biosensors & Bioelectronics, 1995, v. 10, p.895-901.

318. Forzani E.S., Solis V.M., Calvo E.J., Electrochemical Behavior of Polyphenol Oxidase Immobilized in Self-Assembled Structures Layer by Layer with Cationic Polyallylamine Anal. Chem., 2000, v.12, №21, p.5300-5307.

319. Fromherz P., Masters B., Interfacial pH at electrically charged lipid monolayers investigated by the lipoid pH-indicator method, Biochim. Biophys. Acta, 1974, v.356, p.270-275.

320. Fuoss R. M., Strauss U.P., Polyelectrolytes. II. Poly-4-vinylpyridonium chloride and poly-4-vinyl-N-n-butylpyridonium bromide, Journal of Polymer Science, 1948, v.3, №2, p.246-263.

321. Gad A.E., Silver B.L., Eytan G.D., Polycation-induced fusion of negatively-charged vesicles, Biochim. et Biophys. Acta, v.690, №1, p. 124-132.

322. Gaines G.L., Insoluble Monolayers at Liquid-Gas Interfaces; Interscience Publishers: New York, 1966.

323. Gaines G.L., On the history of Langmuir-Blodgett films, Thin Solid Films, 1983, v. 99, №1-3, p.ix-xiii.

324. Gaines G.L., Jr., In memoriam: Katharine Burr Blodgett 1898-1979, Thin Solid Films, 1980, v.68, №1, p.vii-viii.

325. Gaines G.L., Jr., Monolayers of polymers, Langmuir, 1991, v.7, №5, p.834-839.

326. Gaines G.L., Jr., Deposition of colloidal particles in monolayers and multilayers, Thin Solid Films, 1983, v.99, №1-3, p.243-248.

327. Gamboa A.L.S., Filipe E.J.M., Brogueira P., Nanoscale Pattern Formation in Langmuir-Blodgett Films of a Semifluorinated Alkane and a Polystyrene-Poly(Ethylene Oxide) Diblock Copolymer, Nano Lett., 2002, v.2, p.1083-1086.

328. Ganguly P., Paranjape D.V., Sastry M., Chaudhari S.K. Patil K.R., Deposition of yttrium ions in Langmuir-Blodgett films using arachidic acid, Langmuir, 1993, v.9, p.487-490.

329. Garcia R., Perez R., Surface Science Reports, 2002, v.47, p.197-301.

330. Gates B.D., Xu Q., Stewart M., Ryan D., Willson C.G., Whitesides G.M., New Approaches to Nanofabrication: Molding, Printing, and Other Techniques, Chem. Rev., 2005, v. 105, p.l 171-1196.

331. Gericke A., Heinrich H. Investigation of Z- and E-Unsaturated Fatty Acids, Fatty Acid Esters, and Fatty Alcohols at the Air/Water Interface by Infrared Spectroscopy, Langmuir, 1995, v.ll, p.225-230.

332. Gerola P.D., Jennings R.C., Forti G., Garlaschi M., Influence of protons on thylakoid membrane stacking, Plant Science Letters, 1979, v. 16, p.249-254.

333. Giardi M.T., Kobilizck M., Masojidck J., Photosystem II-based biosensors for the detection of pollutants, Biosensors and Bioelectronics, 2001, v.16, №9-12, p.1027-1033.

334. Gibrat R., Grignon C., Effect of pH on the surface charge density of plant membranes. Comparison of microsomes and liposomes, Biochim. Biophys. Acta, 1982, v.692, p.462-468.

335. Gilbert D.L., Ehrenstein G., Effect of divalent cations on potassium conductance of squid axons: determination of surface charge., Biophys. J., 1969, v.9, p.447-463.

336. Goddard E.D., Polymer/Surfactant Interaction: Interfacial Aspects, Journal of Colloid and Interface Science, 2002, v.256, p.228-235.

337. Goren M., Lennox R.B., Nanoscale Polypyrrole Patterns Using Block Copolymer Surface Micelles as Templates, Nano Lett, 2001, v.l, p.735-738.

338. Govindjee, Delayed light emission changes after a single flash in pea chloroplasts: effects of mono- and divalent cations, Photoche. Photobiol., 1978, v.28, №6, p.963-974.

339. Graber P., Witt H.T., Direct measurement of the protons pumped into the inner phase of the functional membrane of photosynthesis per electron transfer, FEBS Lett., 1975, v.59, №2, p. 184-189

340. Granito C., Wilde J.N., Petty M.C., Houghton S., Iredale P.J., Toluene vapour sensing using copper and nickel phthalocyanine Langmuir-Blodgett films, Thin Solid Films, 1996, v.284-285, p.98-101.

341. Gref R., Minamitake Y., Trubetskoy M.T., Torchilin V.P., Langer R., Biodegradable long-circulating polymeric nanospheres, Science, 1994, v.263, p.1600-1603.

342. Griffith O.H., Jost P.C., Lipid spin labels in biological membranes. In: Spin Labelling Theory and Applications (L.J. Berliner ed.), Acad. Press, New York, San Francisco, London, 1976, p. 454-535.

343. Grundy M.J., Richardson R.M., Roser S.J., Penfold J„ Ward R.C., X-ray and neutron reflectivity from spread monolayers, Thin Solid Films, 1988, v. 159, p.43-52.

344. Guo Q., Teng X., Rahman S., Yang H., Patterned Langmuir-BIodgett Films of Monodisperse Nanoparticles of Iron Oxide Using Soft Lithography, J.Am.Chem., Soc., 125 (2003) 630-631.

345. Gyorvary E., Peltonen J., Linden M., Rosenholm J.B., Reorganization of metal stearate LB films studied by AFM and contact angle measurements, Thin Solid Films, 1996, v.284-285, p.368-372.

346. Haas H., Torrielli M., Steitz R., Cavatorta P., Sorbi R., Fasano A., Riccio P., Gliozzi A., Myelin model membranes on solid substrates, Thin Solid Films, 327-329 (1998) 627-631.

347. Hall D.O., Rao K.K., Photosynthesis, Edward Arnold (Publishers) Limited, London, 1981.

348. Haller I., Freiser M.J., Structural changes in bilayer membranes by ions, Biochim. et. Biophys. Acta, 1976, v.455, №3, p.739-748.

349. Hammond P.T., Recent explorations in electrostatic multilayer thin film assembly, Current Opinion in Colloid & Interface Science, 1999, v.4, №6, p.430-442.

350. Hanai T., Haydon D.A., Taylor J.L., The variation of capacitance and conductance of bimolecular lipid membranes with area, J. Theor Biol., 1965, v.9, №3, p.433-443.

351. Hancock R.E., The bacterial outer membrane as a drug barrier, Trends in Microbiology, 1997, v.5, №1, p.37-42.

352. Handbook on physics and chemistry of rare earth, ed. Gschneidner K. Jr., Bunzli J.-C., Pecharsky V., Elsevier Science, 2005, 540p.

353. Hansma H.G., Gould S.A.C., Hansma P.K., Gaub H.E., Longo M.L., Zasadzinski M.L., Imaging nanometer scale defects in Langmuir-Blodgett films with the atomic force microscope, Langmuir, 1991, v.7, p. 1051-1054.

354. Hansma P.K., Elings V.B., Marti O., Bracker C.E., Scanning Tunneling Microscopy and Atomic Force Microscopy: Application to Biology and Technology, Science, 1988, v.242, p.209-216.

355. Harkins W.D., The physical chemistry of surface films, N.Y.: Reinhold, 1952.

356. Haraux F., de Kouchkovsky Y., Further investigation on the lateral and transversal proton currents at the thylakoid membrane level by hydrogen-deuterium exchange, Biochim. et Biophys. Acta., 1982, v.679, №2, p.235-247.

357. Harnack O., Ford W.E., Yasuda A., Wessels J.M., Tris(hydroxymethyl)phosphine-capped gold particles templated by DNA as nanowire precursors, Nanoletters, 2002, v.2, p.919-923.

358. Hartmann W., Galla H.-J., Binding of polylysine to charged bilayer membranes. Molecular organization of a lipid-peptide complex, Biochim. et Biophys. Acta, 1978, v.509, №3, p.474-490.

359. Hasegawa T., Kamata T., Umemura J., Takenaka T., Thermal stability of metal stearate LB films studied by infrared reflection-absorption spectroscopy, Chem. Letters, 1990, p. 1543-1546.

360. Hashimoto K., Nishimura M. Regulation of electron transport by siteness-dependend surface pH, J. Biochem., 1981, v.89, p.909-918.

361. Hasmonay H., Vincent M., Dupeyrat M., Composition and transfer mechanism of Langmuir-Blodgett multilayers of stearates, Thin Solid Films, 1980, v.68, p.21-31.

362. Hashimoto K., NakagawaY., HashimotoT., Tsukada T., Takeda K., Imai S., Peripheral effects of guanfacine compared to those of clonidine in the dog., Jpn. Circ. J., 1980, v.44, №11, p.883-892.

363. Hauser H., Chapman D., Dawson R.M.C., Physical studies of phospholipids XI. Ca2+-binding to monolayers of phosphatidylserine and phosphatidylinositol, Biochim. Biophys. Acta, 1969, v. 183, №2, p.320-333.

364. Hauser H., Phillips M.C., Levine B.A., Williams J.P., Ion-binding to phospholipids. Interaction of calcium and lanthanide ions with phosphatidylcholine (lecitin), Eur. J. Biochem., 1975, v.58, №1, p.133-144.

365. Hauser H., Phillips M.C., Levine B.A., Williams J.P., Conformation of the lecitine polar group in charged vesicles, Nature, 1976, v.261, p.390-394.

366. Hauser H., Darke A., Phillips M.C., Ion binding to phospholipids. Interaction of calcium with phosphatidylserine. Eur. J. Biochem., 1976, v.62, p.335-344.

367. Hauser H., Levine B.A., Williams R.J.P., Interactions of ions with membranes, TIBS, 1976, p.278-281.

368. Hauser H., Hinkley C.C., Krebs J., Levine B.A., Phillips M.C., The interaction of ions with phosphatidylcholine bilayers, Biochim. Biophys. Acta, 1977, v.468, №3, p.364-377.

369. Hauser H., Shipley G.G., Interactions of divalent cations with phosphatidylserine bilayer membranes, Biochemistry, 1984, v.23, p.34-41.

370. Hauska G., Trebst A., Proton translocation in chloroplasts, In: Current topics in bioenergetics, Sanadi N.Y. ed., Acad. Press., 1977, v.6, p.151-220.

371. Hauska G., Hurt E., Gabellini N„ Lockau W., Comparative aspects of quinolcytochrome c/plastocyanin oxidoreductases, Biochim. Biophys. Acta, 1983, v.726, p.97-133.

372. He P., Hu N., Zhou G., Biomacromolecules, Assembly of Electroactive Layer-by-Layer Films of Hemoglobin and Polycationic Poly(diallyldimethylammonium), 2002, v.3, №1, p.139-146.

373. Hemming M.A., Interpretation of ESR and saturation transfer ESR spectra of spin labeled lipids and membranes, Chem. Phys. Liquids, 1983, №32, p.323-383.

374. Herrman T.R., Jagaweera A.R., Shamoo A.E., Interaction of europium(III) with phospholipids vesicles as monitored by laser-excited europium(III) luminescence, Biochemistry, 1986, v.25, №19, p.5834-5838.

375. Heubner S., Politsch E., Vierl U., Cevc G., EDTA-indused self-assembly of cationic lipid-DNA multilayers near a monolayer-covered air-water interface, Biochim. et Biophys. Acta, 1999, v.1421, p. 1-4.

376. Hickel W., Duda G„ Jurich M., Krohl T., Rockford K., Stegeman G.I., Swallen J.D., Wegner G., Knoll W., Optical waveguides from novel polymeric Langmuir-Blodgett multilayer assemblies 1990, Langmuir, v.6, p.1403-1407.

377. Higashi N., Koga T., Niwa M., Helical Superstructures from a Poly(-benzyl-L-glutamate)-Poly(L-glutamic acid) Amphiphilic Diblock Copolymer: Monolayer Formation on Water and Its Specific Binding of Amino Acids, Langmuir, 2000, v.16, p.3482-3486.

378. Holman J., Ye S., Neivandt D.J., Davies P.B., Studying Nanoparticle-Induced Structural Changes within Fatty Acid Multilayer Films Using Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy, J. Am. Chem. Soc., 2004, v. 126, p. 1432214323.

379. Hong Y.Q., Junge W., Localized or delocalized protons in photophosphorylation? On the accessibility of the thylakoid lumen for ions and buffers, Biochim. Biophys. Acta, 1983, v.722, №1, p.197-208.

380. Honig B.H., Hubbell W.L., Flewelling R.F., Electrostatic Interaction in membranes and Proteins, Ann. Rev. Biophys. Biophys. Chem., 1986, v. 15, p. 163-193.

381. Honig B., Nichols A., Classical electrostatics in biology and chemistry, Science, 1995, v.268, p. 1144-1149.

382. Honig D., Mobius D., Direct visualization of monolayers at the air-water interface by Brewster angle microscopy, J. Phys. Chem., 1991, v.95, p.4590-4592.

383. Hu J., Wang M., Weier H.-U.G., Frantz P., Kolbe W., Ogletree D.F., Salmeron M. Orientation of DNA Double Strands in a Langmuir-Blodgett Film, Langmuir, 1996, v.12, p.1697-1700.

384. Hu J., Zhang Y., Gao H., Li M., Hartmann U., Artificial DNA Patterns by Mechanical Nanomanipulation, NanoLetters, 2002, v.2, №1, p.55-57.

385. Huí S.U., Viswanathan R., Zasadzinski R.A., Israelachvili J.N., The structure and stability of phospholipid bilayers by atomic force microscopy, Biofhysical Journal, 1995, v.68, №1, p.171-178.

386. Hupfer B., Ringsdorf H., Andrade J., (Eds.) Surface and Interfacial Aspects of Biomedical Polymers, Plenum Press, NY, 1985.

387. Ichinose I., Tagawa H., Mizuki S., Lvov Y., Kunitake T., Formation Process of Ultrathin Multilayer Films of Molybdenum Oxide by Alternate Adsorption of Octamolybdate and Linear Polycations, Langmuir, 1998, v.14, №1, p.187-192.

388. Iler R.K., Multilayers of colloidal particles, J. Colloid Interface Sci., 1966, v.21, p.569-594.

389. Ingram D.J.E., Biological and Biochemial Applications of Electron Spin Resonance, London, Adam Hilger LTD, 1969.

390. Inorganic biochemistry: in 3 vols, ed. H.A.O. Hill, London: Royal Soc. Chem., Burlington House, 1980-1982.

391. Itaya A., Van der Auweraer M., De Schryverltaya F.C., Preparation of monolayers and stacked layers of 1-octadecanethiol, Langmuir, 1989, v.5, p.l 123-1126.

392. Itoh S., Nishimura M., pH-dependent changes in the reactivity of the primary electron acceptor of system II in spinach chloroplasts to external oxidant and reductant, Biochim. et Biophys. Acta, 1977, v.460, p.381-392.

393. Itoh S., Membrane Surface Potential and the Reactivity of the System II Primary Electron Acceptor to Charged Electron Carries in the Medium, Biochim. et Biophys. Acta, 1978, v.504, p.324-340.

394. Itoh S., Surface potential and reaction of the membrane-bound electron transfer components. II. Integrity of the cgloroplast membrane and eraction of P700. Biochim. Biophys. Acta, 1979, v.548, №3, p.596-607.

395. Itoh S., Effects of surface potential and membrane potential on the midpoint potential of cytochrome c-555 bound to the chromatophore membrane of chromatium vinosium, Biochim. Biophys. Acta, 1980, v.591, №2, p.346-355.

396. Iyer J., Hammond P.T., Langmuir Behavior and Ultrathin Films of New Linear-Dendritic Diblock Copolymers, Langmuir, 1999, v.15, p.1299-1306.

397. Jacobson K., Papahadjopolus D., Phase transitions and phase separations in phospholipids membranes induced by changes in temperature, pH and concentration of bivalent cations, Biochemistry, 1975, v.14, №1, p.152-161.

398. Jagendorf A.T., Mechanism of photophosphorilation, In: Bioenergetics of photosynthesis, Acad. Press., New York, 1975, p.414-485.

399. Jagendorf A.T., Photophosphorylation, In: Encyclopedia of Plant Physiology, New series, v.5, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1977, p.307-337.

400. Jain M.K., Wu N.M., Effect of small molecules on the dypalmitoyllecithin liposomal bilayers: III. Phase transition in lipid bilayer, J. Membrane Biol., 1977, v.34, №2/3, p. 157-201.

401. Jakala P., Riekkinen M., Sirvio J., Koivisto E., Kejonen K., Vanhanen M., Riekkinen P.J., Guanfacine, but not clonidine, improves planning and working memory performance in humans, Neuropsychopharmacology, 1999, v.20, №5, p.460-470.

402. Jandt K.D, Atomic force microscopy of biomaterials surfaces and interfaces, Surface Science, 2001, v.491, №3, p.303-332.

403. Jark W., Russel T.P., Comelli G. and Stohr J., Soft X-ray diffraction studies on polymeric Langmuir-Blodgett films, Thin Solid Films, 1991, v. 199, p. 161-172.

404. Jendrasiak G.L, Smith R.L, Ribeiro A.A., The interaction of MRI contrast agents with phospholipids, Phys. Med. Biol. 2000, v.45, p.3109-3122.

405. Jennings R.G., Forti G., Evidence for energy migration from photosystem I to photosystem II and the effect of magnesium, Biochim. Biophys. Acta, 1975, v.376, №1, p.89-96.

406. Jennings M.L., The anion transport, In: The red cell membranes: a model of solute transport., Raess B.U., Tunnicliff G. Editors, 1989, Humana Clinton, p. 171-200.

407. Jennings R.C., Gerola P.D., Forti G., Garlaschi F.M., The influence of proton-induced grana formation on partial electron-transport reactions in chloroplasts, FEBS Lett., 1979, v.106, №1, p.247-250.

408. Jiang X., Zheng H., Gourdin S., Hammond P.T., Polymer-on-Polymer Stamping: Universal Approaches to Chemically Patterned Surfaces, Langmuir, 2002, v. 18, p.2607-2615.

409. Johnson J.D., Pfister V.R., Homann P.H., Metastable proton pools in thylakoids and their importance for the stability of Photosystem II, Biochim Biophys. Acta, 1983, v.723, p.256-265.

410. Johnson D.J., Amm D.T., Laursen T., Gupta S.K., Langmuir-Blodgett deposition of yttrium arachidate, Thin Solid Films, 1993, v. 232, p.245-251.

411. Jones R., Tredgold R.H., Orientational effects in Langmuir films of poly(y-benzyl-L-glutamate) studied by polarised infrared spectroscopy, J. Phys. D. Appl. Phys., 1988, v.21, p.449-453.

412. Junge W., Auslander W., McGeer A.J., Runge T., The buffering capacity of the internal phase of thylakoids and the magnitude of the pH changes inside under flashing light, Biochim. Biophys. Acta, 1979, v.546, №1, p.121-141.

413. Kabanov V.A., Yaroslavov A.A., Sukhishvili S.A., Interaction of polyions with cell-mimetic species: Physico-chemical and biomedical aspects, J. Controlled Release, 1996, v.39, №2-3, p.173-189.

414. Kago K., Matsuoka H., Yoshitome R., Yamaoka H., Ijiro K., Shimomura M., Direct in Situ Observation of a Lipid Monolayer-DNA Complex at the Air-Water Interface by X-ray Reflectometry, Langmuir, 1999, v.15, p.5193-5196.

415. Kajiyama T., Zhang L., Uchida M., Oishi Y., Takahara A., Effect of polycation in subphase on aggregation structure of monolayer and Langmuir-Blodgett film of anionic amphiphile, Langmuir, 1993, v.9, p.760-765.

416. Kakizawa Y., Kataoka K., Block copolymer micelles for delivery of gene and related compounds, Advanced Drug Delivery Reviews, 2002, v.54, №2, p.203-222.

417. Kalinina, M.A., Golubev, N.V., Raitman, O.A., Selector, S.L., Arslanov, V.V., A novel ultra-sensing composed Langmuir-Blodgett membrane for selective calcium determination in aqueous solutions, Sensors and Actuators B, v. 114, №1, 2006, p. 19-27.

418. Kalinina M.A., Arslanov V.V., Vatsadze S.Z., Ion-Sensitive Monolayers and Langmuir-Blodgett Films of Amphiphilic Cyclen: Selectivity and Regeneration,

419. Colloid Journal, 2003, v.65, №2, p. 177-185. Translated from Kolloidnyi Zhurnal, 2003v.65,№2, p.201-210.

420. Kang Y.S., Lee D.K., Lee C.S., Stroeve P., In Situ Observation of Domain Structure in Monolayers of Arachidic Acid/-Fe203 Nanoparticle Complexes at the Air/Water Interface, J. Phys. Chem. B, 2002, v.106, p.9341-9346.

421. Karnauchov I, Herrmann R.G., Klosgen R.B., Transmembrane topology of the Rieske Fe/S protein of the cytochrome Bg/F complex from spinach chloroplasts, FEBS Letters, 1997, v.408, p.206-210.

422. Karthaus O., Ringsdorf H., Tsukruk V.V., Wendorff J.H., Columnar ordering of liquid-crystalline discotics in Langmuir-Blodgett films, Langmuir, 1992, v.8, p.2279-2283.

423. Kasyanenko N., Arikainen N., Frisman E., Investigation of DNA complexes with iron ions in solution, Biophysical Chemistry, 1998, v.70, p.93-100.

424. Katzin L., Gebert E., Formation of aquo ions, Nature, 1955, v. 175, №4453, p.425-426.

425. Kawasaki K., Anomalous spin relaxation near the magnetic transition" Progress of Theoretical physics, Progr. Theor. Phys., 1968, v.39, p.285-311.

426. Khomutov G.B., Gilmiyarova S.G., Tikhonov A.N., EPR study of surface potential and buffer capacity of thylakoid membranes, Current Topics in Biophysics, 1996, v.20, №1, p.31-35.

427. Khomutov G.B., Yurova T.V., Yakovenko S.A., Khanin V.V., Soldatov E.S., Effectof stearic acid monolayer compression extent on the interface copper ions binding and clusters formation., Supramolecular Science, 1997, v.4, №3-4, p.349-355.

428. Khomutov G.B., Formation of Langmuir-Blodgett films containing two-dimensional monoatomic arrays of rare-earth cations, Macromolecular Symposia, 1998, v. 136, p. 33-40.

429. Khomutov G.B., Soldatov E.S., Gubin S.P., Yakovenko S.A., Trifonov A.S., Obidenov A.Yu., Khanin V.V., Langmuir-Blodgett films in the development of high-temperature single electron tunneling devices, Thin Solid Films, 1998, v.327-329, p.550-555.

430. Khomutov G.B., Koksharov Yu.A., Radchenko I.L., Soldatov E.S., Trifonov A.S., Tishin A.M., Bohr J., Rare-earth-containing planar magnetic materials formed using Langmuir-Blodgett technique, Materials Science and Engineering: C, 1999, v.8-9, p.299-308.

431. Khomutov G.B., Tishin A.M., Polyakov S.N., Bohr J., Effect of anion type on monolayers and Langmuir-Blodgett films of gadolinium stearate, Colloids and Surfaces: A, 2000, v. 166, p.33-43.

432. Khomutov G.B., Belovolova L.V., Khanin V.V., Soldatov E.S., Trifonov A.S., STM investigation of electron transport features in cytochrome c Langmuir-Blodgett films, Colloids and Surfaces: A, 2002, v. 198-200, p.745-752.

433. Khomutov G.B., Interfacially formed organized planar inorganic, polymeric and composite nanostructures, Advances in Colloid and Interface Science, 2004, v.l 11, p.79-116.

434. Kim J., Wang H.C., Kumar J., Tripathy S.K., Chittibabu K.G., Cazeca M.J., Kim W., Novel layer-by-layer complexation technique and properties of the fabricated films, Chem. Mater., 1999, v.ll, p.2250-2256.

435. Kim F., Kwan S., Akana J., Yang P., Langmuir-Blodgett Nanorod Assembly, J. Am. Chem. Soc., 2001, v. 123, p.4360-4361.

436. Kimura M., Ueki H., Ohta K., Hanabusa K., Shirai H., Kobayashi N., Aggregation Behavior of Amphiphilic Phthalocyanine Block Copolymers, Langmuir, 2002, v. 18, p.7683-7687.

437. Kjaer K., Als-Nielsen J., Helm C. A., Tippman-Krayer P., Moehwald H., Synchrotron X-ray diffraction and reflection studies of arachidic acid monolayers at the air-water interface, J. Phys. Chem., 1989, v.93, p.3200-3206.

438. Klein J.W., Ware B.R., Barclay G., Porty H.R., Phospholipid dependence of calcium ion effects on electrophoretic mobilities of liposomes, Chem. Phys. Lipids, 1987, v.43, №1, p.13-23.

439. Knauff P.A., Kinetics of anion transport, The red cell membranes: a model of solute transport., Raess B.U., Tunnicliff G.editors, 1989, Humana Clinton, p.171-200.

440. Knoll W., Self-assembled microstructures at interfaces, Curr. Opin. Coll. Interface Sci., 1996, v.l, 1996, p.137-143.

441. Kobayashi K., Takaoka K., Ochiai S., Application of X-ray photoelectron spectroscopy and Fourier transform IR-reflection absorption spectroscopy to studies of the composition of Langmuir-Blodgett films, Thin Solid Films, 1988, v. 159, p.267-273.

442. Kocherginsky N., Swartz H.M., Nitroxide Spin Labels Reaction in Biology and Chemistry, CRC Press, 1995.

443. Koksharov Yu.A., Bykov I.V., Malakho A.P., Polyakov S.N., Khomutov G.B., Bohr J., Radicals as EPR probes of magnetization of gadolinium stearate Langmuir-Blodgett film, Materials Science and Engineering: C, 2002, v.22, №2, p.201-207.

444. Kolb H.A., Enders O., Schauer R., Morphology of native and reconstructed biological membranes and their components analysed with atomic force microscopy, Applied Physics A, 1999, v.68, p.247-254.

445. Kolber M.A., van Breemen C., Competitive membrane adsorption of Na+, K+, Ca2+ in smooth muscle cells, J. Membrane Biol., 1981, v.58, p.l 15-121.

446. Kolber M.A., Mono- and divalent cations competitive adsorption to a charged membrane in a closed system: a comparative study, J. Theor. Biol., 1982, v.94, p.633-649.

447. Koltover I., Salditt T., Radier J.O., Safinya C.R., An Inverted Hexagonal Phase of Cationic Liposome-DNA Complexes Related to DNA Release and Delivery, Science, 1998, v.281, p.78-81.

448. Kostyuk P.G., Mironov S.L., Doroshenko P.A., Ponomarev V.N., Surface charges on outer side of mollusk neuron membrane, J. Membrane Biol., 1982, v.70, p.171-179.

449. Kotov N.A., Dekany I., Fendler J.H., Layer-by-Layer Self-Assembly of Polyelectrolyte-Semiconductor Nanoparticle Composite Films, J. Phys. Chem., 1995, v.99, №35, p.13065-13069.

450. Kovalchuk V.l., Vollhardt D., Ion redistribution and meniscus stability at Langmuir monolayer deposition, Adv. Colloid Interface Sei., 2005, v.l 14-115, p.267-279.

451. Krasemann L., Tieke B., Composite membranes with ultrathin separation layer prepared by self-assembly of polyelectrolytes, Materials Science and Engineering C,1999, v.8-9, p.513-518.

452. Ksenzenko M.Yu., Konstantinov A.A., Khomutov G.B., Tikhonov A.N., Ruuge E.K., Effect of electron transfer inhibitors on superoxide generation in the cytochrome bcj site of the mitochondrial respiratory chain, FEBS Letters, 1983, v.155, №1, p. 19-24.

453. Kuhn H., Möbius D., Bucher H., Spectroscopy of monolayer assemblies, in A. Weissberger and B.W. Rossiter (Eds.), Techniques of Chemistry, Wiley, New York, 1972.

454. Kuhn H., Möbius D., In: B.W. Rossiter, R.C. Baetzold (Eds.), Physical Methods of Chemistry Series; Part B, Vol. IXB, John Wiley & Sons, Inc, New York, 1993.

455. Kurnaz M.L., Schwartz D.K., Morphology of microphase separation in arachidic acid/cadmium arachidate Langmuir-Blodgett multilayers, J. Phys. Chem., 1996, V.100, p.l 1113-11119.

456. Kuroda S., Ikegami K., Saito K., Saito M., Sugi M., Suga S., Yasui S., Locally resolved electron spin resonance spectra in Langmuir-Blodgett films of merocyanine dyes, Solid State Comm., 1989, v.71, N5, p.333-336.

457. Kurth D.G., Lehmann P., Schutte M., A route to hierarchical materials based on complexes of metallosupramolecular polyelectrolytes and amphiphiles, PNAS,2000, v.97, №11, 5704-5707.

458. Langmuir I., The mechanism of the surface phenomena of flotation, Trans. Faraday Soc.—1920, v.15, p.62-67.

459. Langmuir I., Schaefer V.J., Composition of Fatty Acid Films on Water Containing Calcium or Barium Salts, J. Am. Chem. Soc., 1936, v.58, p.284-287.

460. Langmuir I., Schaefer V.J., The Effect of Dissolved Salts on Insoluble Monolayers, J. Am. Chem. Soc., 1937, v.59, p.2400-2414.

461. Laschewsky A., Ringsdorf H., Schneider J., Oriented supramolecular systems -polymeric monolayers and multilayers from prepolymerized amphiphiles, Die Angewandte Makromolekulare Chemie, 1986, v.145/146, p.1-17.

462. Laszlo J.A., Baker G.M., Dilley R.A., Nonequilibration of membrane-associated protons with the internal aqueous space in dark-maintained chloroplast thylakoids, J. Bioenerg. and Biomembr., 1984, v.16, p.37-51.

463. Lau A., McLaughlin A., McLaughlin S., The adsorption of divalent cations to phosphatidylglicerol bilayer membranes, Biochim. Biophys. Acta, 1981, v.645, №2, p.279-292.

464. Lauf P.K., Thiol dependent passive K/Cl transport in sheep red cells: furosimide inhibition as a function of external Rb+, Na+, and CI", J.Membr.Biol.,1984, v.77, p.57-62.

465. Leonenko Z.V., Merkle D., Lees-Miller S.P., Cramb D.T., Lipid Phase Dependence of DNA-Cationic Phospholipid Bilayer Interactions Examined Using Atomic Force Microscopy, Langmuir, 2002, v. 18, p.4873-4884.

466. Levine J.K., Lee A.G., Birdsall N.J.M., Metcalfe J.C., The interaction of paramagnetic ions and spin labels with lecithin bilayers, Biochim. Biophys. Acta, 1973, v.291, №3, p.592-607.

467. Levshin, N.L., Yudin, S.G., Phase transition in ultrathin ferroelectric poly(vinylidene fluoride) films, Polymer Science B, 2004, v.46, №11-12, p.348-351.

468. Li W., Xian M., Wang Z., Sun C., Zhao M., Alternate deposition of horseradish peroxidase and bipolar pyridine salt on the solid surface to prepare electrocatalytically active enzyme thin film, Thin Solid Films, 2001, v.386, p.121-126.

469. Li S., Clarke C.J., Eisenberg A., Lennox R.B., Langmuir films of polystyrene-b-poly(aIkyl acrylate) diblock copolymers, Thin Solid Films, 1999, v.354, p.136-141.

470. Likharev K.K., Single-electron devices and their applications, Proceedings of the IEEE, 1999, v.87, p.606-656.

471. Lin B., Bohanon T.M., Shih M.C., Dutta P., X-ray diffraction studies of the effects of Ca2+ and Cu2+ on Langmuir monolayers of heneicosanoic acid, Langmuir, 1990, v.6, p.1665-1667.

472. Linden M., Rosenholm J.B., Influence of multivalent metal ions on the monolayer and multilayer properties of some unsaturated fatty acids, Langmuir, 1995, v.l 1, p.4499-4504.

473. Linden D.J.M., Peltonen J.P.K., Rosenholm J.B., Adsorption of some multivalent transition-metal ions to a stearic acid monolayer, Langmuir, 1994, v. 10, p. 15921595.

474. Lis L.J., Parsegian V.A., Rand R.P., Adsorption of divalent cations to a variety of phosphatidylcholine bilayers, Biochemistry, 1981, v.20, №7, p.1771-1777.

475. Losche M., Helm C., Mattes H.D., Mohwald H., Formation of Langmuir-Blodgett films via electrostatic control of the lipid water interface, Thin Solid Films, 1985, v.133, p.51-64.

476. Liu M., Kira A., Nakahara H., Nagahama A., Monolayer assembly of long-chain histidine derivative for arrangement of cytochrome C molecules, Thin Solid Films, 1998, v.327-329, p.113-117.

477. Liu Z.F., Manivannan A., Yanagi H., Ashida M., Fujishima A., Inokuchi H., Direct observation of the secondary structure of unfolded pseudomonas-cytochrome c551 by scanning tunneling microscopy, Surface Science, 1993, v.284, p.L411-L415.

478. Losche M., Helm C„ Mattes H.D., Mohwald H., Thin Solid Films, 1985, v. 133, p.51-64.

479. Lvov Y., Essler F., Decher G., Combination of polycation/polyanion self-assembly and Langmuir-Blodgett transfer for the construction of superlattice films, J. Phys. Chem., 1993, v.97, p.13773-13777.

480. Lvov Yu., Mohwald H., eds., Protein Architecture: Interfacing Molecular Assemblies and Immobilization Biotechnology, Marcel Dekker, Ink., 1999.

481. Lvov Yu.M., Sukhorukov G.B., Protein Architecture: Assembly of Ordered Films by Means of Alternated Adsorption of Oppositely Charged Macromolecules, Membr. Cell Biol., 1997, v.ll, №3, p.277-285.

482. MacDonald R.C., Thompson T.E., Properties of bilayer membranes separating two aqueous phases: the effect of Fe2+ on electrical properties, J. Membrane Biol., 1972, v.7, №1, p.54-87.

483. Macdonald P.M., Seelig J., Anion binding to neutral and positively charged lipid membranes, Biochemistry, 1988, v.2, №18, p.6769-6775.

484. MacRitchie F., Spread monolayers of proteins, Advances in Colloid and Interface science, 1986, v.25, p.341-385.

485. Malzert A., Boury F., Saulnier P., Benoyt J.P., Proust J.E., Interfacial Properties of a PEG2000-PLA50 Diblock Copolymer at the Air/Water Interface, Langmuir, 2001, v.17, p.7837-7841.

486. Mann S., Heywood B.R., Rajam S., Walker J.B.A., Structural and stereochemical relationships between Langmuir monolayers and calcium carbonate nucleation, J. Phys. D: Appl. Phys., 1991, v.24, p. 154-164.

487. Manning G.S., The molecular theory of polyelectrolyte solutions with applications to the electrostatic properties of polynucleotides, Q. Rev. Biophys., 1978, v.l 1,p. 179-246.

488. Mao H.Q., Roy K., Troung-Le V.L., Janes K.A., Lin K.Y., Wang Y., August J.T., Leong K.W., Chitosan-DNA nanoparticles as gene carriers: synthesis, characterization and transfection efficiency, Journal of Controlled Release, 2001, v.70, p.399-421.

489. Marsh D., Interactions at the Membrane Surface Studied by Spin Label ESR Spectroscopy, Bioscience Reports, 1999, v. 19, №4, p.253-259.

490. Masamoto K., Itoh S., Nishimura M., Salt-induced pH changes in spinach chloroplast suspension. Changes in surface potential and surface pH of thylakoid membranes, Biochim. Biophys. Acta, 1980, v.591, №1, p.142-152.

491. Matsuura K., Masamoto K., Itoh S., Nishimura M., Surface potential on the periplasmic side of the photosynthetic membrane of rhodopseudomonas sphaeroides, Biochim. Biophys. Acta, 1980, v.592, №1, p.121-129.

492. McConnell H.M., Structures and transitions in lipid monolayers at the air-water interface, Annu. Rev. Phys. Chem., 1991, v.42, p.171-195.

493. McLaughlin S., Szabo G., Eisenman G., Divalent ions and the surface potential of charged phospholipids membranes, J. Gen. Physiol., 1971, v.58, №6, p.667-668.

494. McLaughlin S., Electrostatic potentials at membrane/solution interfaces, Current Topics in Membranes and Transport, 1977, v.9, p.71-144.

495. McLaughlin A., Grathwolth C.C., McLaughlin S., The adsorption of divalent cations to phosphatidylcholine bilayer membranes, Biochim. Biophys. Acta, 1978, v.513, №3, p.338-357.

496. McLaughlin S., Mulrine N., Gresalfi T., Vaio G., McLaughlin A., Adsorption of divalent cations to bilayer membranes containing phosphatidylserine, J. Gen. Physiol., 1981, v.77, №4, p.445-473.

497. McLaughlin S., The electrostatic properties of membranes, Annu. Rev. Biophys. Biophys. Chem., 1989, v.18, p. 2-14;

498. Mehlhorn R.J., Packer L., Membrane Surface Potential Measurements with Amphiphilic Spin Labels, Methods in Enzymology, Vol. LVI Biomembranes (Ed. by S. Fleischer, L. Packer, Acad Press, NY San Francisco, London, 1979, p.515-526.

499. Meli M.V., Lennox R.B., Preparation of Nanoscale Au Islands in Patterned Arrays, Langmuir, 2003, v.19, p.9097-9100.

500. Melis A., Homann P.H., A selective effect of Mg2+ on the photochemistry at one type of reaction center in photosystem II of chloroplasts, Archives Biochem. Biophys., 1978, v.190, №2, p.523-530.

501. Mel'nikov S.M., Sergeev V.G., Yoshikawa K., Discrete Coil-Globule Transition of Large DNA Induced by Cationic Surfactant, J. Am. Chem. Soc., 1995, v.l 17, p.2401-2408.

502. Mel'nikov S.M., Dias R., Mel'nikova Y.S., Marques E.F., Miguel M.G., Lindman B., DNA conformational dynamics in the presence of cationic mixtures, FEBS Letters, 1999, v.453, p.113-118.

503. Mertig M. Ciacchi L.C., Seidel R., Pompe W., DNA as a selective metallization template, Nanoletters, 2002, v.2, p.841-844.

504. Messier J., Marc J., Etude par resonance paramagnetique electronique de la structure de couches monomoleculaires de stearate de cuivre, Le J. De Physique, 1971, v.32, p.799-804.

505. Metal ions in biological systems: In 14 volums, Ed. H. Sigel. New York, Basel, Dekker, 1975-1983.

506. Miller I.R., Penetration of furosemide into phospholipid monolayers, J. Membr. Biol, 1988, v.101, p.113-118.

507. Mills J., Barber J., Energy-dependent cation-induced control of chlorophyll a fluorescence in isolated intact chloroplasts, Archives Biochem. Biophys., 1975, v.170, №1, p.306-314.

508. Mills J.D., Telfer A., Barber J., Cation control of chloroplyll a fluorescence yield in chloroplasts. Location of cation sensitive sites, Biochim. Biophys. Acta, 1976, v. 440, №2, p.495-505.

509. Mirkin C.A., Programming the Assembly of Two- and Three-Dimensional Architectures with DNA and Nanoscale Inorganic Building Blocks, Inorg. Chem., 2000, v.39, p.2258-2272.

510. Mitaku S., Aruga S., Effect of calcium ions on the mechanical properties of lipid bilayer membranes, Biorheology, 1982, v.19, №1/2, p.185-196.

511. Miyamoto V.K., Thompson T.E., Some electrical properties of lipid bilayer membranes, J. Coll. Interface Sci., 1967, v.25, №1, p. 16-25.

512. Mobius D., Organized monolayers and monolayer assemblies as potential components of molecular devices, Can. J. Phys., 1990, v.68, p.992-998.

513. Mohwald H., Surfactant layers at water surface, Rep. Prog. Phys., 1993, v.56, p.653-685.

514. Morris V.J., Pergamon P. Biological applications of scanning probe microscopies, Biophys. Molec. Biol, 1994, v.61, p.131-185.

515. Mosamoto K., Itoh S., Nishimura M., Salt-induced pH changes in spinach chloroplasts suspension. Changes in surface potential and surface pH of thylakoid membranes, Biochim. Biophys. Acta, 1980, v.591, №1, p.142-152.

516. Motschmann H., Reiter R., Lawall R., Duda G., Stamm M., Wegner G., Knoll W., Ellipsometric characterization of Langmuir monolayers of "hairy-rod" polymers at the air-water interface, Langmuir; 1991; v.7, №11, p.2743-2747.

517. Mouri E., Wahnes C., Matsumoto K., Matsuoka H., Yamaoka H., Nanostructure of a Photochromic Polymer/Liquid Crystal Hybrid Monolayer on a Water Surface Observed by in Situ X-ray Reflectometry, Langmuir, 2002, v. 18, p.3865-3879.

518. Moya S., Sukhorukov G.B., Auch M., Donath E., Mohwald H., Microencapsulation of organic solvents in polyelectrolyte multilayer micrometer-sized shells, J. Colloid Interface Scince, 1999, v.216, p.297-302.

519. Mukhopadhyay M.K., Sanyal M.K., Mukadam M.D., Yusuf S.M., Basu J.K., Field induced two-dimensional ferromagnetic ordering in a gadolinium stearate Langmuir-Blodgett film, Phys. Rev. B, 2003, v.68, p. 174427-174431.

520. Murakami S., Torres-Pereira J., Packer L., Structure of the chloroplast membrane -relation to energy coupling and ion transport. In: Bioenergetics of Photosynthesis, Acad. Press., N.Y., 1975, p.555-618.

521. Murata N., Control of excitation transfer in photosynthesis I. Light-induced change of chlorophyll a fluprescence in Porphyridium cruentum, Biochim. Biophys. Acta, 1969, v.172, №2, p.242-251.

522. Murata N., Control of excitation transfer in photosynthesis V. Correlation of membrane structure to regulation of excitation transfer between two pigment systems in isolated spinach chloroplasts, Biochim. Biophys. Acta, 1971, v.245, №2, p.365-372.

523. Murzina T.V., Fedyanin A.A., Misuryaev T.V., Khomutov G.B., Aktsipetrov O.A., Role of optical interference effects in the enhancement of magnetization-induced second-harmonic generation, Appl. Phys. B, 1999, v.68, p.537-543.

524. Murzina T.V., Khomutov G.B., Nikulin A.A., Rasing T., Aktsipetrov O.A., Hyper-Rayleigh scattering in Gd-containing Langmuir-Blodgett superstructures, Journal of the Optical Society of America B (Optical Physics), 2000, v.17, №1, p.63-67.

525. Myagkov I.V., Mazurina E.A., The role of the electrostatic energy of molecular dipoles in the formation of polar LB films, Colloids and Surfaces A, 2002, v. 198200 p.89-99.

526. Nagel J., U. Oertel, Langmuir-Blodgett layers from polymer-metal complexes: behaviour of monolayers and preparation of multilayers, Polymer, 1995, v.36, №2, p.381-386.

527. Nakamato K., Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds, 4-th ed„ N.Y.: Wiley, 1986, 232 p.

528. Nakatani H.Y., Barber J., Forrester J.A., Surface charges on chloroplast membranes as studied by particle electrophoresis, Biochim. Biophys. Acta, 1978, v.504, №1, p.215-225.

529. Nakatani, H.Y., Barber, J., Minski, M.J., 1979, Biochim. Biophys. Acta, v.545, p.24-35.

530. Nakatani H.Y., Barber J., Further studies of the thylakoid membrane surface charges by particle electrophoresis. Biochim. Biophys. Acta, 1980, v.591, №1, p.82-91.

531. Nakamura F., Ijiro K., Shimomura M.6 Construction of two-dimensional DNA-mimetics: supramolecular architecture with highiy stacked base-pairs of amphiphilic adenine and thimine at air-water interface, Thin Soloid Films, 1998, v.327-329, p.603-606.

532. Nanobiotechnology, Concepts, Applications and Perspectives, edited by C.M. Niemeyer and C.A. Mirkin, C.H.I.P.S., Weimar, Texas, USA, 2004,469p.

533. Narvaez A., Suarez G., Popescu I.C., Katakis I., Dominguez E., Reagentless biosensors based on self-deposited redox polyelectrolyte-oxidoreductases architectures, Biosensors & Bioelectronics, 2000, v. 15, p.43-52.

534. New trends in bioinorganic chemistry, eds. R.J.P. Williams, J.R.R.F. Da Silva, London, etc.: Acad. Press, 1978,489p.

535. Niemeyer C.M., Self-assembled nanostructures based on DNA: towards the development of nanobiotechnology, Current Opinion in Chemical Biology, 2000, v.4, №6, p.609-618.

536. Nieuwkerk A.C., van Kan E.J.M., Kimkes P., Marcelis A.T.M., Sudholter E.J.R., Monolayer Formation of Hydrophobically Modified Maleic Anhydride and Maleic Acid Copolymers on Various Subphases, Langmuir, 1998, v. 14, p.6448-6456.

537. Nishikawa T., Ookura R., Nishida J., Arai K., Hayashi J., Kurono N., Sawadaishi T., Hara M., Shimomura M., Fabrication of Honeycomb Film of an Amphiphilic Copolymer at the Air-Water Interface, Langmuir, 2002, v.18, p.5734-5740.

538. Nishiyama K., Kunihara M., Fujihira M., Photochromism of an amphiphilic azobenzene derivative in its Langmuir-Blodgett films prepared as polyion complexes with ionic polymers, Thin Solid Films, 1989, v. 179, p.477-483.

539. Niwa M., Mukai A., Higashi N., Langmuir-Blodgett films composed of cationic amphiphile complexed with triblock polyanion with a biomembrane-mimicking, channellike pathway for transporting ions, Macromolecules6 1991, v.24, p.3314-3318.

540. Ohki S., Sauve R., Surface potential of phosphatidylserine monolayers, Biochim. Biophys. Acta, 1978, v.511, p.377-387.

541. Ohki S., Duzgunes N., Divalent cation-induced interaction of phospholipid vesicle and monolayer membranes, Biochim. Biophys. Acta, 1979, v.552, p.438-449.

542. Ohki S., Kerland R., Surface potential of phosphatidylserine monolayers, Biochim. Biophys. Acta, 1981, v.645, p.170-176.

543. Ohki S., Duax J., Effect of cations and polyamines on the aggregation and fusion of phosphatidylserine membranes, Biochim. et Biophys. Acta, 1986, v.861, №1, p.177-186.

544. Ohshima H., Ohki S., Donnan Potential and Surface potential of a charged membrane. Biophys. J., 1985, v.47, p.673-678.

545. Okahata Y., Kobayashi T., Tanaka K., Orientation of DNA Double Strands in a Langmuir-Blodgett Film, Langmuir, 1996, v.12, p.1326-1330.

546. Oku N., Shibamoto S., Ito F., Gondo H., Nango M., Low pH induced membrane fusion of lipid vesicles containing proton-sensitive polymer, Biochemistry, 1987, v.26, №25 p.8145-8150.

547. Oliveira Jr.,D., Taylor M., Morgan H., Modelling of surface potential area dependence of a stearic acid monolayer, Thin Solid Films, 1992, v.210/211, p.76-78.

548. Opanasenko V.K., Red'ko T.P., Kuz'mina V.P., Yaguzhinsky L.S., The effect of gramicidin on ATP synthesis in pea cloroplasts: two models of phosphorilation, FEBS Lett., 1985, v. 187, №2, p.257-260.

549. Ostroumov S.A., Vorobiov L.N., Membrane potential and surface densities as possible, generalized regulators of membrane protein activities, J. theor. Biol., 1978, v.75, p.289-297.

550. Packham N.K., Greenrod J.A., Jackson J.B., Generation of membrane potential during photosynthetic electron flow in chromatophores from rhodopseudomonas capsulate. Biochim. Biophys. Acta, 1980, v.592, №1, p. 130-142.

551. Pains Th.A.J., Ionazed monolayers, Philips Res. Rep., 1955, v. 10,425-470.

552. Papahadjopoulos D., Surface properties of acidic phospholipids: interaction of monolayers and hydrated liquid crystals with uni-and bi-valent metal ions, Biochim. Biophys. Acta, 1968, v. 163, №2, p.240-254.

553. Parsons D.F., Subjeck J.T. The morphology of the polysaccharide coat of mammalian cells, Biochim. Biophys. Acta, 1972, v.265, №1, p.85-113.

554. Pastorino L., Berzina T.S., Troitsky V.I., Fontana M.P., Bernasconi E., Nicolini C., Biocatalytic Langmuir-Blodgett assemblies based on penicillin G acylase, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2002, v.23, №4, p.357-363.

555. Pavier M.A., Weaver M.S., Lidzey D., Richardson T., Searle T.M., Bradley D.D.C., Huang C.H., Li H., Zhou D., Electroluminescence from dysprosium- and neodymium-containing LB films, Thin Solid Films, 1996, v.284-285, p.644-647.

556. Peltonen J.P.K., He P., Rosenholm J.B., Influence of UV irradiation on unsaturated fatty acid monolayers and multilayer films: x-ray diffraction and atomic force microscopy study, Langmuir, 1993, v.9, p.2363-2369.

557. Peng X., Chen H., Kan S., Bai Y., Li T., Preparation of pure Y-type Langmuir-Blodgett films of lead stearate and their reaction with hydrogen sulphide, Thin Solid Films, 1994, v.242, p.l 18-121.

558. Peterson I.R., Langmuir-Blodgett films, J. Phys. D: Appl. Phys., 1990, v.23, p.379-395.

559. Petrov A.G., Usherwood P.N.R., Mechanosensitivity of cell membrane. Ionic channels, lipid matrix and cytoskeleton, European Biophysics Journal, 1994, v.23, p.1-14.

560. Petruska M.A., Talham D.R., Organic/Inorganic Langmuir-Blodgett Films Based on Metal Phosphonates. 4. Thermal Stability, Langmuir, 2000, v. 16, p.5123-5129.

561. Petty M., Possible applications for Langmuir-Blodgett films., Thin Solid Films, 1992, v. 210/21 l,p.417-426.

562. Pezron E., Claesson M., Berg J.M., Vollhardt D., Stability of arachidic acid monolayers on aqueous salt solution., J. of Coll. and Int. Sci., 1990, v.138, p.245-254.

563. Photonic Applications of Rare-earth-Doped Materials, MRS Bulletin, 1999, v.24, p.16.

564. Peiffer D.G., Nielsen L.E., Preparation and mechanical properties of thick interlayer composites, J. Appl. Polym. Sci., 1979, v.23, p.2253-2264.

565. Peiffer D.G., Impact strength of thick-interlayer composites, J. Appl. Polym. Sci., 1979, v.24, p. 1451-1455.

566. Peng J.B., Ketterson J.B., Dutta P., A study of the transition from Y- to X-type transfer during deposition of lead stearate and cadmium stearate Langmuir-Blodgett films, Langmuir, 1988, v.4, №5, P.l 198-1202.

567. Peskin A.V., Popova E.Yu., Khomutov G.B., Konstantinov A.A., Ruuge E.K., Superoxide generation by the respiratory chain of tumor mitochondria, Biochim. et. Biophys. Acta, 1987, v.894, p.1-10.

568. Pietrement O., Pastre D., Fusil S., Jeusset J., David M.-O., Landousy F., Hamon L., Zozime A., Cam E.L., Reversible Binding of DNA on NiCl2-Treated Mica by Varying the Ionic Strength, Langmuir, 2003, v. 19, p.2536-2539.

569. Polia G.M., Jagendorf A.T. Light-induced change in the buffer capacity of spinach chloroplast suspensions, Biochem. Biophys. Res. Commun., 1969, v.36, p.696-703.

570. Pomerantz M., Dacol F.H., Segmuller A., Preparation of literally two-dimensional magnets, Phys.Rev.Letters, 1978, v.40, p.246.

571. Pomerantz M., Aviram A., Taranko A.R., Heiman N.D., Magnetic properties of quasi two-dimensional ferric stearate, J. Appl. Phys., v.53, №11, p.7960-7962.

572. Pomerantz M., Experiments on literally two-dimension magnets// Surface Science, v.142, 1984, P. 556-560.

573. Pommersheim R., Schrezenmeir J., Vogt W., Immobilization of enzymes by multilayer microcapsules, Macromol. Chem. Phys., 1994, v.195, p.1557-1567.

574. Popescu M., Gutberlet T., Kastowsky M., Koch P.-J., Bradaczek H., Preparation and structure of lanthanum stearate films, Thin Solid Films, 1997, v.304, p.323-326.

575. Porath D, Levi Y., Tarabiah M., Millo O., Tunneling spectroscopy of isolated C60 molecules in the presence of charging effects, Phys. Rev. B, 1997, v.56, p.9829-9833.

576. Portis A.R., McCarty R.E., On the pH-dependence of the light-induced hydrogen ion gradient in spinach chloroplasts, Arch. Biochem. Biophys., 1973, v. 156, №2, p.621-625.

577. Prinz C., Muller P., Maaloum M., Langmuir Isotherms of Quenched and Annealed Polyelectrolyte Brushes, Langmuir, 2000, v. 16, №16, p.6636-6640.

578. Puggeli M., Gabrielli G. Caminatti G., Langmuir-Blodgett monolayers of stearic acid and stearil amine, Thin Solid Films, 1994, v.244, p. 1050-1054.

579. Puskin J.S., Divalent cation binding to phospholipids: an EPR study, J. Membr. Biol., 1977, v.35, p.39-55.

580. Puskin J.S., Martin T., Divalent cation binding to phospholipids vesicles. Dependence on temperature and lipid fluidity, Biochim. Biophys. Acta, 1979, v.552, №1, p.53-65.

581. Puskin J.S., Coene M.T., Na+ and H+ dependent Mn2+ binding to phosphatidylserine vesicles as a test of the Gouy-Chapman-Stern theory, J. Membr. Biol., 1980, v.52, p.69-74.

582. Putney J.W., Askari A., Physiology of Membrane Disorders (Andreoli P. ed.) Plenum Press, New York, 1978, p.417-445.

583. Quintanilha A.T., Packer L., Surface potential changes on energization of the mitochondrial inner membrane, FEBS Lett.,1977, v.78, №2, p.161-165.

584. Quintanilha A.T., Packer L., Outer surface potential changes due to energization of the chloroplast thylakoid membrane, Arch. Biochem. and Biophys., 1978, v. 190, №1, p.206-209.

585. Rackstraw B.J., Martin A.L., Stolnik S., Roberts C.J., Garnett M.C., Davies M.C., Tendler S.J.B., Microscopic Investigations into PEG-Cationic Polymer-Induced DNA Condensation, Langmuir, 2001, v.17, p.3185-3193.

586. Radler, J.O., Koltover I., Salditt T., Safinya C.R., Structure of DNA-cationic liposome complexes: DNA intercalation in multilamellar membranes in distinct interhelical packing regimes, Science, 1997, v.275, p.810-814.

587. Radler J.O., Koltover I., Jamieson A., Salditt T., Safinya C.R., Structure and Interfacial Aspects of Self-Assembled Cationic Lipid-DNA Gene Carrier Complexes, Langmuir, 1998, v.14, p.4272-4283.

588. Radtchenko I.L., Sukhorukov G.B., Mohwald H., Incorporation of macromolecules into polyelectrolyte micro- and nanocapsules via surface controlled precipitation on colloidal particles, Colloids and Surfaces A, 2002, v.202, №2-3, p.127-133.

589. Rakova E.V., Kleckovskaya V.V., Stepina N.D., Feigin L.A., Epitaxy of CdS and PbS on Langmuir Layers, Crystallogr. Reports, 2002, v.47, p.S177-S182.

590. Ravaine S., Fanucci G.E., Seip C.T., Adair J.H., Talham D.R., Photochemical Generation of Gold Nanoparticles in Langmuir-Blodgett Films, Langmuir, 1998, v.14, №3, p.708-713.

591. Rhee I.H., Dzombak D.A., Surface complexation/Gouy-Chapman modeling of binary and ternary cation exchange, Langmuir, 1998, v. 14, p.935-943.

592. Relini A., Rolandi R., Ciuchi F., Mariani P., Molecular order in self-assembled multilayers of stearic acid, Thin Solid Films, 1996, v.284-285, p.216-219.

593. Roberts G.G., Langmuir-Blodgett films, Plenum Press, NY, 1990.

594. Rottenberg H., Proton and ion transport across the thylakoid membranes. In: Encyclopedia of Plant Physiology. New Series, v.5, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 1977, p.338-349.

595. Rouillon R., Mestres J.-J., Marty J.-L., Entrapment of chloroplasts and thylakoids in polyvinylalcohol-SbQ. Optimization of membrane preparation and storage conditions, Analytica Chimica Acta, 1995, v.311, p.437-442.

596. Rouillon R., Sole M., Carpentier R., Marty J-L., Immobilization of thylakoids in polyvinylalcohol for detection of herbicides, Sensors and Actuators, 1995, v.26-27, p.477-479.

597. Rubin B.T., Barber J., The role of membrane surface charge in the control of photosynthetic processes and the involvement of electrostatic screening, Biochim. Biophys. Acta, 1980, v.592, №1, p.87-102.

598. Rubin B.T., Chow W.S., Barber J., Experimental and theoretical consideration of mechanism controlling cation effect on thylakoid membrane stacking and chlorophyll fluorescence, Biochim. etr Biophys. Acta, 1981, v.634, №1, p.174-190.

599. Sachs J., Oubain-insensitive sodiun movements in the human red cells, J.Gen. Physiol., 1971, v.57, p.259-282.

600. Saito M., Ikegami K., Tabe Y., Saito K., Kuroda S., Sugi M., Kinetics of metal ion liberation by acid treatment in fatty acid salt Langmuir-Blodgett films, Jap. J. Appl. Phys., 1991, v.30, №38, p.L511-L513.

601. Sastry M., Pal S., Paranjape D.V., Ganguly P., On the deposition of thin Ti02 films from Langmuir-Blodgett film precursors. An electron spectroscopy study, J. Electron Spectroscopy and Related phenomena, 1994, v.67, p.163-172.

602. Sauve R., Ohki S., Interactions of divalent cations with negatively charged membrane surfaces I. Discrete charge potential, J. Theor. Biol., 1979, v.81, №1, p.157-179.

603. Schapendonk A.C.M., Hemrika-Wagner A.M., Theuvenet A.P.R., Wong F.S.H., Vredenberg W.J., Kraayenhof R. Energy-dependent changes of the electrokinetic properties of chloroplasts, Biochemistry, 1980, v. 19, №9, p. 1922-1927.

604. Schauf C.L., The interactions of calcium with Myxicola giant axons and a description in terms of a simple surface charge model, J. Physiol. (Lond.), 1975, v.248, p.613-624.

605. Scholtysik G., Brugger P., In vitro cardiac effects and antiarrhythmic properties of guanfacine, Arch. Pharmacol., 1993, v.348, №2, p. 134-140.

606. Scholtysik G., Regli F., Bruckmaier R.M., Blum J.W., The alpha2-adrenoceptor agonists xylazine and guanfacine exert different central nervous system, but comparable peripheral effects in calves, J. Vet. Pharmacol. Ther., 1998, v.21. №6, P.477-484.

607. Schouten S., Stroeve P., Longo M.L., DNA Adsorption and Cationic Bilayer Deposition on Self-Assembled Monolayers, Langmuir, 1999, v. 15, p.8133-8139.

608. Shchukin D.G., Patel A.A., Sukhorukov G.B., Lvov Y.M., Nanoassembly of Biodegradable Microcapsules for DNA Encasing, J. Am. Chem. Soc., 2004, v. 126, №11, p.3374-3375.

609. Schuldiner S., Rottenberg H., Avron M., Determination of pH in chloroplasts. 2. Fluorescent amines as a probe for the determination of pH in chloroplasts, Eur. J. Biochem., 1972, v.25, p.64-70.

610. Schurr M., Brandl D., Tomaschko Ch., Schoppmann Ch., Voit H., Langmuir-Blodgett films made from yttrium arachidate, Thin Solid Films,1995, v.261, p.271-274.

611. Schwiegk S., Vahlenkamp T., Xu Y., Wegner G., Origin of orientation phenomena observed in layered Langmuir-Blodgett structures of hairy-rod polymers, Macromolecules, 1992, v.25, p.2513-2525.

612. Seidl M., Schurr M., Brugger A., Volz E., Voit H., Zinc oxide thin films prepared by means of Langmuir-Blodgett multilayers, Appl. Phys. A, 1999, v.68, p.81-85.

613. Seo Y., Esker A.R., Sohn D., Kim H.J., Park S., Yu H., Study on the Behaviors of Different Polystyrene-block-Poly(methyl methacrylate) Diblock Copolymers Adsorbed at the Air/Water Interface, Langmuir, 2003, v.19, №8, p.3313-3322.

614. Seymija T., Ohki S., Ionic structure of phospholipids membranes and binding of calcium ions, Biochim. Biophys. Acta, 1973, v.298, №3, p.546-561.

615. Shaham Y, Highfield D, Delfs J., Leung S., Stewart J., Clonidine blocks stress-induced reinstatement of heroin seeking in rats: an effect independent of locus coeruleus noradrenergic neurons, Eur. J. Neurosci, 2000, v. 12, №1, p.292-302.

616. Sharp K., Brooks D., Calculation of the electrophoretic mobility of a particle bearing bound polyelectrolite using the nonlinear Poisson-Boltzmann equation, Biophys. J., 1985, v. 47, p.563-566.

617. Shimomura M., Kunitake T., Preparation of Langmuir-Blodgett films of azobenzene amphiphiles as polyion complexes, Thin Solid Films, 1985, v.132, №1-4, p.243-248.

618. Shutt J.D., Rickert S.E., Poly(diacetylene) salts as thin-film dielectrics in metal-Langmuir film-semiconductor devices, Langmuir, 1987, v.3, p.460-467.

619. Sigel H., Sigel A., Eds., Metal Ions in Biological Systems, Dekker, New York, v.27., 1991.

620. Silva R.F., Elisabete M., Zaniquelli D., Serra 0. A., Torriani I.L., De Castro S.G.C., Europium and terbium carboxylate interactions in monolayers and Langmuir-Blodgett films, Thin Solid Films, 1998, v.324, p.245-252.

621. Slater E.C., Mechanism of oxidative phosphorilation, Annu Rev. Biochem., 1977, v.46, p.1020-1076.

622. Snyder R.G., Vibrational spectra of crystalline n-paraffins: Part I. Methylene rocking and wagging modes, J. Mol. Spectrosc., 1960, v.4, p.411-434.

623. Snyder R.G., Schachtschneider J.H., Vibrational analysis of the n-paraffins —I: Assignments of infrared bands in the spectra of C3H8 through n-C19H40, Spectrochim. Acta, 1963, v.19, p.85-116.

624. Sobotka H., Demeny M., Chanley J.D., Radioactive tracer studies of monolayers. II. Comparison of floating and built-up monolayers, J. of Colloid Science, 1958, v.13, p.565-568.

625. States D.J., Karplus M, A Model for Electrostatic effects in proteins, J. Mol. Biol., 1985, v.l, p.122-130.

626. Stephens J.F., Mechanisms of formation of Multilayers by the Langmuir-Blodgett technique, J. Colloid Interface Sci, 1972, v.38, N2, p.557-566.

627. Stefens J.P., Tuck-Lee C., The structure of a multilayer of lead stearate, Appl. Cryst., 1969, v.2, p.1-10.

628. Stern O., Zur theorie der electrolytischen doppelschicht. Z. Electrochem., 1924, v.30, p.508-516.

629. Sternberg B., Sorgi F.L., Huang L., New structures in complex formation between DNA and cationic liposomes visualized by freeze-fracture electron microscopy, FEBS Letters, 1994, v.356, №2-3, p.361-366.

630. Sticland F.G.W., The formation of monomolecular layers by spreading a copper stearate solution, J. Coll. Interface Sci., 1972, v.40, p.142-152.

631. Stickland F.G.W., A study of reactions between cupric or ferric sulphate solutions and a stearic acid monolayer, J. Colloid Interface Sci, 1973, v.42, №1., p.96-102.

632. Stigter D., Evaluation of the counterion condensation theory of polyelectrolytes, Biophys. J., 1995, v.69, p.380-388.

633. Storhoff J.J., Mirkin C.A., Programmed Materials Synthesis with DNA, Chem. Rev., 1999, v.99, p.1849-1862.

634. Suga K., Iwamoto Y., Fujihira M., Characterization of polyion complexed Langmuir-Blodgett films by electron spin resonance, Thin Solid Films, 1994, v.243, p.634-637.

635. Sukhishvili S.A., Responsive polymer films and capsules via layer-by-layer assembly, Current Opinion in Colloid & Interface Science, 2005, v.10, №1-2, p.37-44.

636. Sukhorukov G.B., Feigin L.A., Montrel M.M., Sukhorukov B.I., X-ray and infrared study of Langmuir-Blodgett films of the complexes between nucleic acids and aliphatic amines, Thin Solid Films, 1995, v.259, №1, p.79-84.

637. Sukhorukov G.B., Donath E., Davis S., Lichtenfeld H., Caruso F., Popov V.I., Mohwald H., Stepwise polyelectrolyte assembly on particle surface: a novel approach to colloid design, Polimer for Advanced Technologies, 1998, v.9, p.759-765.

638. Sukhorukov G.B., Brumen M., Donath E., Mohwald H., Hollow Polyelectrolyte Shells: Exclusion of Polymers and Donan Equilibrium, J. Phys. Chem. B, 1999, v.103, №31, p.6434-6440.

639. Sukhorukov G.B., Donath E., Lichtenfeld H., Knippel E., Knippel M., Budde A., Mohwald H., Layer-by-layer self assembly of polyelectrolytes on colloidal particles, Colloids and Surfaces A, 1998, v.137, №1-3, p.253-266.

640. Sun A.S., Sauer K., Pigment system and electron transport in chloroplasts II. Emerson enhancement in broken spinach chloroplasts, Biochim. Biophys. Acta, 1972, v.256, №2, p.409-418.

641. Sur S.K., Bryant R.G., Ionic association and electron spin relaxation rates in aquo gadolinium (III) complexes, J. Magnetic Resonance B, 1996, v.l 11, p. 105-108.

642. Swalen, J.D. Allara D.L., Andrade J.D., Chandross E.A., Garoff S., Israelashvili J., McCarthy T.J., Murray R., Pease R.F., Rabolt J.F., Wynne K.J., Yu H„ Molecular monolayers and films, Langmuir, 1987, v.3., p.932-950.

643. Swalen J.D., Molecular films, Annu. Rev. Mater. Sci., 1991, v.21, p.373-408.

644. Takahashi H., Matuoka S., Kato S., Ohki K., Hatta I., Effects of poly(L-lysine) on the structural and thermotropic properties of dipalmitoylphosphatidylglycerol bilayers, Biochim. et Biophys. Acta, 1992, v.l 110, №1, p.29-36.

645. Takenaka T., Nogami K., Studies of built-up films by means of the polarized infrared ATR Spectrum. II. Mixed films of stearic acid and barium stearate, J. Colloid Interface Sci., 1972, v.40, №3, p.409-416.

646. Talroze R.V., Lebedeva T.L., Shandryuk G.A., Plate N.A., Stepina N.D., Yanusova L.G., Feigin L.A., Ordering phenomena in composite monolayers and Langmuir-Blodgett films, Thin Solid Films, 1998, v.325, №1-2, p.232-237.

647. Tamura N., Yamamoto Y., Nishimura M., Effect of surface potential on P700 reduction in chloroplasts, Biochim. et Biophys. Acta, 1980, v.592, p.536-545.

648. Tang M.X., Szoka F.C., The influence of polymer structure on the interactions of cationic polymers with DNA and morphology of the resulting complexes, Gene Ther., 1997, v.4, p.823-832.

649. Tao A., F. Kim, C. Hess, J. Goldberger, R. He, Y. Sun, Y. Xia, P. Yang, Langmuir-Blodgett Silver Nanowire Monolayers for Molecular Sensing Using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, Nano Lett, 2003, v.3, №9, 1229-1233.

650. Tatulian S.A., Effect of phase transition on the binding of anions to dimiristoylphosphatidylcholine liposomes, Biochim. Biophys. Acta, 1983, v.736, №2, p.189-195.

651. Taylor R.H., Electron spin resonance of magnetic ions in metals. An experimental review, Adv. Phys., 1975, v.24, p.681-791.

652. Tazi A., Boussaad S., DeRose J.A., Leblanc R.M., Structural investigation of cytochrome f Langmuir-Blodgett films with scanning tunneling microscopy: Protein aggregation, J. Vac. Sci. Technol. B., 1996, v. 14, p. 1476-1480.

653. Telfer A., Nicolson J., Barber J., Cation control of chloroplast structure and chlorophyll a fluorescence yield and its relevance to the intact chloroplast, FEBS Letters, 1976, v.65, №1, p.77-83.

654. Theg S.M., Junge W., The effect of low concentrations of uncouplers on the detectability of proton deposition in thylakoids. Evidence for subcompartmentation and preexisting pH differences in the dark, Biochim. Biophys. Acta, 1983, v.723, p.294-307.

655. Thomson N.H., Kasas S., Smith B., Hansma H.G., Hansma P.K., Reversible Binding of DNA to Mica for AFM Imaging, Langmuir, 1996, v.12, p.5905-5908.

656. Thundat T., Allison D.P., Warmack R.J., Stretched DNA structures observed with atomic force microscopy, Nucleic Acids Res., 1994, v.22, p.4224-4228.

657. Tieke B., in C.V. Paleos (Ed.), Polymerization in organized media, Gordon and Breach Science Publishers, Philadelphia, 1992. Chapter 2.

658. Tiemann R., Witt H.T., Salt dependence of the electrical potential at the photosynthetic membrane in steady-state light and its structural consequence, Biochim. Biophys. Acta, 1982, v.681, p.202-211.

659. Tikhonov A.N., Khomutov G.B., Ruuge E.K., Blumenfeld L.A., Electron transport control in chloroplasts. Effects of photosynthetic control monitored by the interthylakoid pH, Biochim. et Biophys. Acta, 1981, v.637, p.321-333.

660. Tikhonov A.N., Khomutov G.B., Ruuge E.K., Electron transport control in chloroplasts. Effects of magnesium ions on the electron flow between two photosystems, Photobiochem. Photobiophys., 1984, v.8, p.261-269.

661. Tikhonov A.N., Koksharov Yu.A., Blumenfeld L.A., Sherle A.I., Epstein V.R., Promyslova V.V., Abstracts of the 6th Joint MMM- Intermag Conference, 1994, Albuquerque, NM, USA, 1994, p.208.

662. Tippmann-Krayer P., Meisel W., Mohwald H., Cluster formation during desorption of multilayers of fatty acid salts, Adv. Mater., 1990, v.2, №12, p.589-592.

663. Tippmann-Krayer P., Riegler H., Paudler M., Mohwald H., Siegmund H.U., Eickmans J., Scheunemann U., Licht U., Schrepp W., Thermostability of polymeric Langmuir-Blodgett films, Advanced Materials, 1991, v.3, №1, p.46-51.

664. Tirrell M., Kokkoli E., Biesalski M., The role of surface science in bioengineered materials, Surface Science, 2002, v.500, p.61-83.

665. Tishin A.M., Koksharov Yu.A., Bohr J., Khomutov G.B., Evidence for magnetic ordering in ultrathin gadolinium Langmuir-Blodgett films, Physical Review B, 1997, v.55, №17, p.l 1064-11067.

666. Tishin A.M., Snigirev O.V., Khomutov G.B., Gudoshnikov S.A., Bohr J., Magnetic volcanos in gadolinium Langmuir-Blodgett films, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2001, v.234, p.499-504.

667. Tokutomi S., Eguchi G., Ohnishi S., Disappearance of calcium-induced phase separation in phosphatidylserine-phosphatidylcholine membranes caused by protonation and by electric current, Biochim. Biophys. Acta, 1979, v.552, №1, p.78-88.

668. Tokutomi S., Iwasa T., Hoshizawa T., Ohnishi S., flash-induced fast change on purple membrane surface detected by spin label method, FEBS Lett., 1980, v. 114, №1, p.145-148.

669. Trauble H., Eibl H., Electrostatic effects on lipid phase transitions: membrane structure and ionic environment, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1974, v.71, №1, p.214-219.

670. Tredgold R.H., Langmuir-Blodgett films made from preformed polymers, Thin Solid Films, 1987, v.152, №1-2, p.223-230.

671. Tripathy S., Kumar J., Nalwa H.S. (Eds.), Handbook of polyelectrolytes and their applications, American Scientific Publishers, Stevenson Ranch, CA, 2002.

672. Troitsky V.I., Berzina T.S., Dalcanale E., Fontana M.P., An approach for fabrication of junctions with Langmuir-Blodgett films incorporated between molecular electrodes, Thin Solid Films, 2002, v.405, p.276-289.

673. Troitsky, V.I., Berzina, T.S., Fontana, M.P., Langmuir Blodgett assemblies with patterned conductive polyaniline layers, Materials Science and Engineering C, 2002, v.22, №2, p.239-244.

674. Tsui F.C., Ojcius D.M., Hubbell W.L., The intrinsic pKa values for phosphatidylserine and phosphatidylethanolamine in phosphatidylcholine host bilayers, Biophys. J., 1986, v.49, p.459-468.

675. Uchihashi T., Tanigawa M., Ashino M., Sugawara Y., Yokoyama K., Morita S., Ishikawa M., Identification of B-Form DNA in an Ultrahigh Vacuum by Noncontact-Mode Atomic Force Microscopy, Langmuir, 2000, v.16, p.1349-1353.

676. Vandevyver M., Characterization methods for Langmuir-Blodgett films, Thin Solid Films, 1988, v. 159, p.243-251.

677. Vasilevskaya V.V., Khokhlov A.R., Kidoaki S., Yoshikawa K., Structure of Collapsed Persistent Macromolecule: Toroid vs. Spherical Globule, Biopolymers, 1997, v.41, p.51-60.

678. Vaz W.L.C., Nicksch A., Jahnig F., Electrostatic interactions at charged lipid membranes, Eur. J. Biochem., 1978, v.83, p.299-305.

679. Vesenka J., Guthold M., Tang C.L., Keller D., Delaine E., Bustamante C., Substrate preparation for reliable imaging of DNA molecules with the scanning force microscope, Ultramicroscopy, 1992, v.42-44, p.1243-1249.

680. Vogel V., Möbius D., Hydrated polar groups in lipid monolayers: effective local dipole moments and dielectric properties, Thin Solid Films, 1988, v. 159, p.73-81.

681. Vogel A., Hoffmann B., Sauer Th., Wegner G., Langmuir-Blodgett films of phthalocyaninato-polysiloxane polymers as a novel type of CHEMFET membrane, Sensors and Actuators B, 1990, v.l, №1-6, p.408-411.

682. Voigt A., Donath E. Cell surface electrostatic and electrokinetics. In: Springer Series in Biophysics "Biophysics of the cell surface (ed. R. Glaser and D. Gingell), London 1990, p.75-108.;

683. Vollhardt D., Witting M., Petrov J.G., Malevski G., Infrared spectroscopic study of phosphate counter-ions bonded in skimmed monolayer and transferred multilayers of octadecylamine, J. Coll. Interface Sei., 1985, v.106, p.28-32.

684. Walter A., Steer C.J., Blumenthal R., Polylysine induces pH-dependent fusion of acidic phospholipid vesicles: a model for polycation-induced fusion, Biochim. et Biophys. Acta, 1986, v.861 p.319-330.

685. Walz D., Goldstein L., Avron M. Eur. J. Biochem., Determination and analysis of the buffer capacity of isolated chloroplasts in the light and in the dark, Eur. J. Biochem. 1974, v.47, p.403-407;

686. Wang J.Y., Vaknin D., Uphaus R.A., Kjaer K., Losche M., Fullerene films and fullerene-dodecylamine adduct monolayers at air-water interfaces studied by neutron and X-ray reflection, Thin Solid Films, 1994, v.242, p.40-44.

687. Wang C.C., Bruner L.J., Evidence for a discrete charge effect within lipid bilayer membranes, Biophys. J., 1978, v.24, p.749-764.

688. Wang C.Y., L. Huang, Polyhistidine mediates an acid-dependent fusion of negatively charged liposomes, Biochemistry, 1984, v.23, №19, p.4409-4416.

689. Whang D., Jin S., Wu Y., Lieber C.M., Large-Scale Hierarchical Organization of Nanowire Arrays for Integrated Nanosystems, Nano Lett., 2003, v.3, №9, p. 12551259.

690. Weis E., The influence of metal cation and pH on the heat sensitivity of photosynthetic oxygen evolution and chlorophyll fluorescence in spinach chloroplasts, Planta, 1982, v.154, №1, p.41-50.

691. Welland M.E., Miles M.J., Lambert N., Morris V.J., Coombs J.H., Pethica J.B., Structure of the globular protein vicilin revealed by scanning tunneling microscopy, Int. J. Biol. Macromol., 1989, v.ll, p.29-36.

692. Wesemann A., Ahrens H., Steitz R., Forster S., Helm C.A., Internal Interface of a Compressed PEE-PEO Diblock Copolymer Monolayer, Langmuir, 2003, v. 19, p.709-716.

693. Westerhoff H.V., Melandri B.A., Venturoli J., Azzone J.F., Kell D.B., Biochim. et Biophys. Acta, 1984, v.768, p.257-292.

694. Westerhoff H.V., van DamK., Membranes and Transport, N.Y., London, 1982, v.l, p.341.

695. Westgate S., Vaidya A.M., Bell G., Hailing P.G., High specific activity of whole cells in an aqueous-organic two-phase membrane bioreactor, Enzyme Microb. Technol., 1998, v.22, p.575-577.

696. Westman J., Erikson L.E.G., The interaction of various lanthanide ions and some anions with phosphatidylcholine vesicle membranes, Biochim. et Biophys. Acta, 1979, v.557, N1, p.62-68.

697. Wilde J.N., Nagel J., Petty M.C., Optical sensing of aromatic hydrocarbons using Langmuir-Blodgett films of a Schiff base co-ordination polymer, Thin Solid Films, 1998, v.327-329, p.726-729.

698. Winiski A.P., McLaughlin A.C., McDaniel R.V., Eisenberg M., McLaughlin S., An experimental test of the discreteness-of-charge effect in positive and negative lipid bilayers, Biochemistry, 1986, v.10, p.l 152-1159.

699. Winter C.S., Tredgold R.H., Vickers A.J., Khoshdel E., Hodge P., Langmuir-Blodgett films from preformed polymers: derivatives of octadec-l-ene-maleic anhydride copolymers, Thin Solid Films, 1985, v.134, №1-3, p.49-55.

700. Winter C.S., Tredgold R.H., Langmuir-Blodgett multilayers of polypeptides, Thin Solid Films, 1985, v.123, №1, p.Ll-L3.

701. Witt H.T., Energy conversion in the functional membrane of photosynthesis. Analysis by light pulse and electric pulse methods. The central role of the electric field., Biochim. Biophys. Acta, 1979, v.505, №3, p.355-427.

702. Witth H.T., Primary acts of energy conservation in the functional membrane of photosynthesis. In: Bioenergetics of photosynthesis, Acad. Press, New York, 1975, p.493-554.

703. Witt H.T., Coupling of quanta, electrons, fields, ions and phosphorylation in the functional membrane of photosynthesis. Results by pulse spectroscopic methods, Quart. Rev. Biophys., 1971, v.4, p.365-477.

704. Wojtezak L., Nalecz M.J., Surface charge of biological membrane as a possible regulator of membrane bound enzymes., Eur. J. Biochem., 1979, v.94, p.99-107.

705. Wollman F.A., Diner B., Cation control of fluorescence emission, light scatter and membrane stacking in pigment mutants of chlamidomonas reinhardi, Archives Biochem. Biophys., 1980, v.201, №2, p.646-659.

706. Wong F.M.P., Reimer D.L., Bally M.B., Cationic Lipid Binding to DNA: Characterization of Complex Formation, Biochemistry, 1996, v.35, p.5756-5763.

707. Wong D., Govindjee, Action spectra of cation effects on the fluorescence polarization and intensity in thylakoids at room temperature, Photochem. Photobiol., 1981, v.33, №1, p.103-108.

708. Wong D., Govindiee, Merkelo H., Effect of bulk pH and of monovalent and divalent cations on chlorophyll a fluprescence and electron transport in pea thylakoids, Biochim. Biophys. Acta, 1980, v.592, №3, p.546-558.

709. Woolley A.T., Kelly R.T., Deposition and Characterization of Extended Single-Stranded DNA Molecules on Surfaces, Nanoletters, 2001, v.l, p.345-348.

710. Wu J.S., Fasolka M.J., Hammond P.T., Mixed Surface Morphologies of Weil-Defined Smectic Diblock Copolymer Ultrathin Films, Macromolecules, 2000, v.33, №4, p.l 108-1110.

711. Wunderlich R.W. The effects of surface structure on the electrophoretic mobilities of large particles. J. Colloid. Interface Sci., 1982, №2, p.385-397;

712. Xu Y., Guo J., Long C., Li Y., Liu Y., Yao Y., Zhu D., Formation and structural characteristics of Langmuir-Blodgett films of Cgo and C70, Thin Solid Films, 1994, v.242, p.45-49.

713. Yang J., Peng X.G., Li T.J., Pan S.F., Size-dependent FTIR spectroscopy of nanoparticulate cc-Fe203-stearate alternating Langmuir-Blodgett films, Thin Solid Films, 1994, v.243, p.643-646.

714. Yang J., Peng X.G., Li T.J., Size dependent FTIR spectroscopy of nanoparticulate Fe203-stearate alternating Langmuir-Blodgett films, Nuovo Cimento Delia Sosieta Italiana Di Fisica, 1993, V.18D, №2-3, p.305-309.

715. Yang Y., Pradhan S., Chen S., Lateral Quantized Charge Transfer Across Nanoparticle Monolayers at the Air/Water Interface, J. Am. Chem. Soc., 2004, v.126, №1, p.76-77.

716. Yaroslavov A.A., Yaroslavova E.G., Rakhnyanskaya A.A., Menger F.M., Kabanov V.A., Modulation of interaction of polycations with the negative unilamellar vesicles, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 1999, v. 16, p.29-43.

717. Yaroslavov A.A., Koulkov V.Ye,, Yaroslavova E.G., Ignatiev M.O., Kabanov V.A., Competitive Interactions in Negatively Charged Liposome-Polycation Ternary Systems, Langmuir, 1998, v. 14, p.5999-6004.

718. Yaroslavov A.A., Kul'kov V.E., Polinsky A.S., Baibakov B.A., Kabanov V.A., A polycation causes migration of negatively charged phospholipids from the inner to outer leaflet of the liposomal membrane, FEBS Letters, 1994, v.340, №1-2 p.121-123.

719. Yaroslavov A.A., Sukhishvili S.A., Obolsky O.L., Yaroslavova E.G., Kabanov A.V., Kabanov V.A., DNA affinity to biological membranes is enhanced due to complexation with hydrophobized polycation, FEBS Letters, 1996, v.384, p.177-180.

720. Yazdanian M., Hyuk Yu, Zografi G., Ionic interaction of fatty aid monolayers at the air/water interface, Langmuir, 1990, v.6, p.1093-1098.

721. Yerkes C.T., Babcock G.T., Photosystem 2 oxidation of charged electron donors. Surface charge effects, Biochim. Biophys. Acta, 1980, v.590, №2, p.360-372.

722. Yerkes C.T., Babcock G.T., Surface charge asymmetry and a specific calcium ion effect in chloroplast photosystem 2, Biochim. Biophys. Acta, 1981, v.634, №1, p.19-29.

723. Yevdokimov, Y.M., Double-stranded DNA liquid-crystalline dispersions as biosensing units, Biochemical Society Transactions, 2000, v.28, №2, p.77-81.

724. Yi. K.C., Mendieta V.S., Castañares R.L., Meldrum F.C., Wu C., Fendler J.H., Gold Particulate Film Formation under Monolayers, J. Phys. Chem., 1995, v.99, №24, p.9869-9875.

725. Yoshikawa Y., Yoshikawa K., Kanbe T., Formation of a Giant Toroid from Long Duplex DNA, Langmuir, 1999, v. 15, p.4085-4088.

726. Zaitsev S.Y., Lvov Y.M., X-ray reflectivity of Langmuir-Blodgett films of reaction center proteins from photosynthetic bacteria, Thin Solid Films, 1995, v.254, p.257-262.

727. Zakharov M.A., Yevdokimov Yu.M., Skuridin S.G., Nechipurenko Yu.D., Nanotechnology based on spatially fixed DNA (RNA) molecules, 2005 NSTI Nanotechnology Conference and Trade Show, Technical Proceedings, 2005, p.288-291.

728. Zhu J., Eisenberg A., Lennox R.B. Interfacial behavior of block polyelectrolytes. 5. Effect of varying block lengths on the properties of surface micelles, Macromolecules, 1992, v.25, p.6547-6555.

729. Zehner R.W., Sita L.R., Electroless Deposition of Nanoscale Copper Patterns via Microphase-Separated Diblock Copolymer Templated Self-Assembly, Langmuir, 1999, v.15, №19, p.6139-6141.

730. Zhao X.K., Yang J., McCormick L.D., Fendler J.H., Epitaxial formation of lead sulfide crystals under arachidic acid monolayers, J. Phys. Chem., 1992. v.96, №24, p.9933-9939.

731. Zhao J., Davis J., Sansom M.S.P., Hung A., Exploring the Electronic and Mechanical Properties of Protein Using Conducting Atomic Force Microscopy, J. Am. Chem. Soc., 2004, v. 126, p.5601-5609.

732. Zheludeva S.I., Novikova N.N., Konovalov O.V., Kovalchuk M.V., Stepina N.D., Tereschenko E.Yu., Langmuir monolayers on water surface investigated by X-ray total reflection fluorescence, Materials Science and Engineering C, 2003, v.23, №5, p.567-570.

733. Surface of a Liquid and Solid Substrate, Crystallography Reports, 2003, v.48, p.S25-S36.

734. Zhu J., Eisenberg A., Lennox R.B., Interfacial behavior of block polyelectrolytes. 1. Evidence for novel surface micelle formation, J.Am. Chem. Soc., 1991, v.l 13, №15, p.5583-5588.

735. Zhu J., Lennox R.B., Eisenberg A., Interfacial behavior of block polyelectrolytes. 4. Polymorphism of (quasi) two-dimensional micelles, J. Phys. Chem., 1992, v.96, №12, p.4727-4730.

736. Zotova T.V., Arslanov V.V., Gagina, I.A., Monolayers and Langmuir-Blodgett films of yttrium stearate, Thin Solid Films, 1998, v.326, N1-2, p.223-226.

737. Zsako J., Influence of the subphase liquid activity on the equilibrium collapse curves of insoluble mixed monolayers, J. Colloid Interface Sci., 1985, v. 106, N1, p.51-57.

Информация о работе

Хомутов, Геннадий Борисович
доктора физико-математических наук
Москва, 2006
ВАК 03.00.02

Диссертация

Особенности структурной организации, ионные взаимодействия и физико-химические свойства мембран и планарных биомиметических наносистем - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы