G5 Artikkeliväitöskirja
Fluorescent probes, noble metal nanoparticles and their nanocomposites : detection of nucleic acids and other biological targets (2021)
Fluoresoivat koettimet, jalometallinanopartikkelit ja niiden nanokomposiitit: Nukleiinihappojen ja muiden biologisten kohteiden havainnointi
Saarnio, V. (2021). Fluorescent probes, noble metal nanoparticles and their nanocomposites : detection of nucleic acids and other biological targets [Doctoral dissertation]. Jyväskylän yliopisto. JYU Dissertations, 361. http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-8559-2
JYU-tekijät tai -toimittajat
Julkaisun tiedot
Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Saarnio, Ville
eISBN: 978-951-39-8559-2
Lehti tai sarja: JYU Dissertations
eISSN: 2489-9003
Julkaisuvuosi: 2021
Sarjan numero: 361
Kirjan kokonaissivumäärä: 1 verkkoaineisto (80 sivua, 31 sivua useina numerointijaksoina, 6 numeroimatonta sivua)
Kustantaja: Jyväskylän yliopisto
Kustannuspaikka: Jyväskylä
Julkaisumaa: Suomi
Julkaisun kieli: englanti
Pysyvä verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-8559-2
Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla
Julkaisukanavan avoin saatavuus: Kokonaan avoin julkaisukanava
Tiivistelmä
Väitöskirja käsittelee fluoresoivia koettimia, jalometallinanopartikkeleita, näiden nanokomposiitteja, sekä edellä mainittujen tuotteiden käyttöä biologisessa tutkimuksessa. Erityisesti teoksessa keskityttiin syaniiniväriaineiden käyttöön nukleiinihappojen havainnoinnissa, sisältäen näiden aineiden synteesiin, ka-rakterisointiin, nukleiinihappovuorovaikutuksiin ja sovelluksiin liittyvää tutkimusta. Työssä tuotettiin uusia, kovalenttisesti kiinnitettäviä syaniiniväriaineita, jotka pohjautuivat aiemmin tuntemattoman SYBR Green II molekyylin rakenteeseen. Yksi uusista molekyyleistä osoitti suurempaa herkkyyttä RNA:ta kohtaan ylitse kaupallisten tuotteiden. Valmistettuja tuotteita käytettiin havaitsemaan echovirus 1 -viruksen RNA genomia koeputkiolosuhteissa. Lisäksi väriaineiden fotofysikaalisia ominaisuuksia parantamista tutkittiin syntetisoimalla toinen sarja syaniinivärejä. Yksinkertaisilla muutoksilla värin kromoforissa saatiin aikaan merkittäviä parannuksia fluoroforien kirkkaudessa, nukleiini-happositoutumisessa ja fotostabiilisuudessa. Tähän synteesisarjaan perustuen voitiin tehdä johtopäätöksiä värien rakenne – toiminta suhteista. Väitöskirjan toisessa osassa tutkittiin kultananoklustereita potentiaalisina kiinteinä kiinnittymispintoina edellä mainituille fluoroforeille. Työssä kehitettiin synteesimetodi uuden para-merkaptobentsoehappo -suojatun kulta-nanoklusterin kehittämiseksi ja tuote karakterisoitiin PAGE ja NMR spektroskopia menetelmien keinoin. Näitä klustereita käytettiin azatriangelium värin kovalenttiseen sitomiseen kultaklusterin pinnalle. Kehitetty nanokomposiitti omasi herkkyyden ympäristön pH:lle, fluoresenssi emission tapahtuessa vain matalassa pH:ssa. Tämän havaittiin johtuvan elektrostaattisesta sitoutumisesta ja vapautumisesta nanoklusterin vaikutusalueelta, riippuen ligandikerroksen protonoitumisasteesta. Kirjallisuuskatsaus kattaa osan mainitun kaltaisten nanokomposiittien kehityksestä isompien, plasmonisten jalometallinanopartikkelien kanssa. Vaikka kokeellinen osa työstä ei sisällä suurempien partikkelien käyttöä, ne esittävät loogisen seuraavan askeleen tälle tutkimukselle, johtuen niiden tarjoamasta suuresta potentiaalista fluoresenssipohjaisen havainnoinnin edistämisessä.
YSO-asiasanat: synteettiset väriaineet; fluoresenssi; nukleiinihapot; RNA; nanohiukkaset; ligandit; supramolekulaarinen kemia; nanobiotekniikka
Vapaat asiasanat: cyanine dye; fluorescence; nanochemistry; nucleic acid; supramolecular chemistry; gold nanocluster; noble metal nanoparticle
Liittyvät organisaatiot
OKM-raportointi: Kyllä
Raportointivuosi: 2021
