Formation of self-assembled monolayers based on bioorganic molecules

Samoorganizujące się monowarstwy SAM cieszą się ogromną popularnością nie tylko ze względu na łatwość preparatyki, ale również ze względu na stosunkowo łatwą możliwość modyfikowania właściwości fizykochemicznych powierzchni, które determinują ich potencjalne zastosowania. Łączenie organicznych molekuł z metalicznymi podłożami pozwala na stworzenie materiałów hybrydowych o ściśle określonych i pożądanych właściwościach, szczególnie w ujęciu oczekiwanego przewrotu w zakresie diagnostyki i leczenia w dziedzinie medycyny. Tworzenie nanostruktur z wykorzystaniem molekuł pochodzenia biologicznego pozwala na zrozumienie sposobu tworzenia struktur białek, które jest istotne nie tylko z punktu widzenia prześledzenia sposobu w jaki powstało życie, ale również dla jego znacznego wydłużenia.Oligopeptydy składające się z cząsteczki cysteiny i wzrastającej liniowo liczby molekuł glicyny Cys(Gly)*n, n=0-9 zostały zaadsorbowane do metalicznych podłoży złota (Au) oraz srebra (Ag), w celu sprawdzenia sposobu, w jaki tworzą się struktury drugorzędowe peptydów przytwierdzonych do organicznych, metalicznych podłoży w porównaniu do ich natywnego środowiska w białkach, a także czy efekt ten zależy od zastosowanego podłoża. W tym celu wykorzystano powierzchniowe metody badania próbek: spektroskopię fotoelektronów emitowanych w wyniku wzbudzenia promieniowaniem X (XPS) oraz refleksyjno – absorpcyjną spektroskopię w podczerwieni (IRRAS).

Self-assembled monolayers (SAMs) are of great interest not only for their simple preparation, but also due to relatively easy prospects of changing physicochemical properties of its surfaces, which establish their potential applications. Combining bioorganic molecules with metallic substrates allow for creating hybrid materials with specific and interesting properties which are desirable in terms of expected revolution in diagnostic and medical treatment. Biological molecules adsorption at surfaces provide gathering information of the basic biological structures at the nanometer scale. This knowledge is crucial not only to enquire on how did life arise on Earth, but also as a factor to extend it.The oligopeptide Cys(Gly)*n, based SAMs analyzed in this study consist of cysteine and linearly growing number of glycines units (n) ranging form n=0 to n=9. Monolayers have been deposited from a solution phase on either silver (Ag) or gold (Au) surfaces. The aim was compare secondary structure formation of such nanometer thin protein films on two different coinage substrates with protein structures known from their native biological environment. Chemical and structural informations have been obtained bytwo types of spectroscopy analysis X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and Infrared Reflection – Absorption Spectroscopy (IRRAS).