Emilia Zysk - Zając

1. Badanie transportu substancji elektroaktywnych w ciekłokrystalicznej warstwie lipidowej. Wpływ warstwy kontaktowej elektroda – biomatryca lipidowa Promotor: dr hab. M. Pałys Opiekun: prof.dr hab. R. Bilewicz Emilia Zysk - Zając Pracownia Teorii i Zastosowań Elektrod Cel pracy:Zbadanie, czy szybkość transportu w warstwie kontaktowej na granicy fazy kubicznej i powierzchni nośnika zależy od hydrofilowości nośnika. Elektroda platynowa Biomatrycą lipidową, jakiej używałam w pracy, była ciekłokrystaliczna faza wodno – lipidowa, a konkretnie jedna z jej odmian - tzw.faza kubiczna. Struktura ta składa się dwóch niezależnych układów kanałów zbudowanych odpowiednio z wody oraz cząsteczek lipidu. Dzięki temu umożliwia on dyfuzję cząsteczek zarówno hydrofilowych jak i hydrofobowych. Elektroda złota Taka budowa jest analogiczna do błony komórkowej, gdzie części hydrofilowe cząsteczek lipidu skierowane są w kierunku wody, a hydrofobowe do wnętrza dwuwarstwy lub kanału lipidowego. Faza kubicznapowstaje po zmieszaniu wody oraz lipidu. Jedną z zajbardziej znanych faz kubicznych jest faza powstająca z wody i monooleiny (ester kwasu cis-9-oktadecenowego i gliceryny) w stosunku wagowym 6: 10, w temperaturze pokojowej. Badania wykazały, iż transport w fazie kubicznej przebiega kilka razy wolniej niż w wodzie, jednakże jest znacznie szybszy niż w innych typach warstw stosowanych do modyfikacji elektrod. W przypadku hydrofilowego podłoża elektrodowego można stwierdzić zależność współczynnika dyfuzji D od szybkości zmiany potencjału. Jeżeli badany jest obszar bezpośrednio przy powierzchni elektrody (wysokie szybkości zmiany potencjału), to wpółczynnik dyfuzji jest wyższy. Przy długiej skali czasowej próbkowany jest obszar w głębi fazy, a zmierzony współczynnik dyfuzji jest niższy. Parametrem ilościowo ujmującym szybkość transportu jonów i cząsteczek w kanałach faz kubicznych jest współczynnik dyfuzji (D). Wyznaczyłam go metodą woltamperometrii cyklicznej, używając próbnika Ru(NH3)63+. Elektroda złota pokryta 4-merkapto-1-butanolem Badania prowadziłam za pomocą elektrod platynowych i złotych, wyposażonych w teflonowe nakładki. Po zbadaniu współczynnika dyfuzji przy użyciu elektrody na jej powierzchnię nanosiłam fazę kubiczną i ponownie badałam współczynnik dyfuzji. Elektrodom złotym zmieniałam własności hydrofilowo – hydrofobowe poprzez nanoszenie na ich powierzchnie warstw tioli. Warstwę hydrofilową uzyskałam poprzez naniesienie Gdy powierzchnię elektrody pokryłam 4-merkapto-1-butanolem (powierzchnia hydrofilowa) wówczas uzyskłam stałą wartość współczynnika dyfuzji, niezależną od szybkości zmiany potencjału. Jest to wynikiem dobrego pokrycia elektrody , a więc poprawienia kontaktu fazy z elektrodą. Układ pomiarowy: elektroda pracująca, elektroda odniesienia, elektroda pomocnicza Elektroda złota z teflonową nakładką 4-merkapto-1-butanolu, zaś hydrofobową poprzez naniesienie heksanotiolu.