Достоверными результаты считаются в случае, если зависимость плотности белковых пятен для эталонного белка от количества белка в пятне является линейной (R2> 0,95). То есть для расчетов используют лишь тот участок калибровочной кривой, который покрывает плотность пятна исследуемого белка. При этом следует отметить, что подбор оптимальной концентрации белка в исследуемом образце осуществляют эмпирически.
При количественном определении белков с помощью SDS-PAGE следует учитывать одну существенную особенность этого метода. Так, в связи с тем, что эффективность окраски белка в геле зависит от его природы, например, аминокислотного состава, молекулярной массы, наличия простетических групп, эталонный белок, используемый для калибровки геле, и исследуемый белок должны быть идентичными. В случае отступления от этого правила, разница между истинным и полученным количеством может отличаться в несколько раз.
Метод SDS-PAGE по Лэммли позволяет количественно определить содержание только тех примесей, которые отличаются своей молекулярной массой от молекулярной массы исследуемого белка. Для этого в одном геле разделяют исследуемый образец параллельно с одним или несколькими образцами сравнения, количество эталонного белка в которых сравнимо с ожидаемым количеством примесей в растворе исследуемого белка. Например, если концентрация белка в исследуемом образце составляет 1 мг/мл, а ожидаемое количество примесей в нем находиться в пределах 1%, то в качестве образца сравнения используют минимум один раствор эталонного белка с концентрацией 10 мкг/мл. После визуализации белков в геле с помощью денситометра проводят измерение плотности каждого белкового пятна для исследуемого образца и образца сравнения.
Метод SDS-PAGE пригоден для определения димеров и полимеров белка, накапливающихся за счет спонтанного замыкания межмолекулярных дисульфидных связей, например, во время ненадлежащего хранения препарата. Для этого исследуемый белок и белок сравнения разделяют в геле в восстанавливающих и невосстанавливающих условиях. Примеси являются димерами и полимерами в том случае, если они выявляются в восстанавливающих и не выявляются в невосстанавливающих условиях. При этом их молекулярная масса должна быть кратна молекулярной массе испытуемого белка. Таким образом, оценка чистоты белкового препарата методом SDS-PAGE в восстанавливающих условиях позволяет определить только негомологичные белковые примеси.
Результаты определения чистоты образца могут быть как полуколичественными, так и количественными. В том случае, если сравнение плотности пятен примесных белков проводят относительно одного пятна эталонного белка, полученный результат является полуколичественным. Его формулировка может звучать, например, следующим образом: «Содержание белковых примесей в исследуемом растворе не превышает 1%». Количественное определение белковых примесей проводят согласно рекомендациям к количественному определения белков методом SDS-PAGE.
В дополнение к описанным подходам в некоторых лабораториях практикуется способ определения гомогенности препарата без использования образцов сравнения. В таком случае чистота исследуемого белка определяется по плотности пятна в геле, которое оценивается в процентах от суммы плотностей всех выявленных белковых пятен. Такой подход не отражает истинное количество примесей, однако может служить качественной оценкой чистоты препарата. Метод нельзя отнести к количественным в связи с тем, что число и плотность выявленных белковых пятен прямо пропорционально количеству общего белка в испытуемом образце и чувствительности метода определения белков в геле. К том же, зависимость плотности белкового пятна от количества в нем белка в диапазоне, превышающем один порядок, часто не линейна. [9, 10]
5. Технология манипуляций с отдельными квантовыми состояниями атомов Квантовая нанотехнология — область исследований нанотехнологий, основанных на квантовой теории. В квантовых нанотехнологиях основное внимание уделяется использованию квантовых феноменов в наноматериалах и наносистемах. При этом квантовая механика и квантовая электродинамика применяются для создания новых наноматериалов и наноустройств, фукционирование и структура которых объясняется через квантовую сцепленность состояний, квантовую суперпозицию чистых состояний, и дискретность (квантованность) энергии квантовых состояний.
Квантовая нанотехнология также рассматривается как технология манипуляций с отдельными квантовыми состояниями атомов и молекул [11, 12]. Квантовая нанотехнологии существенно отличается от неквантовых нанотехнологий. В последних производятся манипуляции с квантовыми состояниями «оптом», а не индивидуально. К основным концепциям квантовых нанотехнологий относятся квантовые аналоги наноассемблеров, репликаторов и самовоспроизводящихся (самокопирующих) машин. Самовоспроизводящиеся (самоклонирующиеся) квантовые машины — это квантовые системы, которые делают копию самих себя. Отметим, что квантовые наномашины не могут самоклонироваться, если они являются гамильтоновыми (закрытыми) системами.
Можно построить только квантовые негамильтоновы самоклонирующиеся машины, то есть квантовые открытые системы. Квантовые наномашины не являются только машинами наноразмеров. Эти наномашины используют новые (квантовые) принципы работы. Квантовые наномашины отличается от неквантовых так же, как квантовые компьютеры отличаются от классических молекулярных компьютеров.
Предполагается, что квантовые наномашины могут применяться для создания сложных структур из квантовых состояний. Например, они могут использоваться для того, чтобы самоклонировать квантовым состояниям. Квантовые наномашины смогут создать состояния сверхпроводимости в молекулярных нанопроводниках, сверхтекучесть состояний движения наномашин, или состояние сверхизлучении в наномашинах, являющихся молекулярными наноантеннами.
Наноассемблер (нано — 10−9 и англ. assembler — сборщик) — это разрабатываемое устройство наноразмеров, способное собирать из отдельных атомов или молекулсколь угодно сложные конструкции по вводимому в них плану. Термин был введён Эриком Дрекслером и в настоящее время широко используется в фантастике в стиленанопанк. Первые работы в этом направлении были сделаны ещё в 1986 году, когда компания IBM с помощью туннельного сканирующего микроскопа (размеры которого очень далеки от нанометра) выложила на металлической пластине свой логотип отдельными атомами ксенона. [13]
Наноассемблер является частным случаем не созданной на данный момент нанофабрики — более крупного устройства, предназначенного для сборки объектов из отдельных атомов. По мнению Дрекслера, наноассемблер можно будет запрограммировать как репликатор: устройство, способное производить свои собственные копии. Более простым, чем наноассемблер, устройством может быть фабрикатор, способный создавать наноконструкции под внешним управлением.
Начиная с 2007 года, Британский совет по инженерным и физическим исследованиям финансирует разработки молекулярных ассемблеров, подобных рибосомам. Очевидно, что молекулярные ассемблеры в этом ограниченном понимании точно возможны. Проект технологической дорожной карты, возглавляемый институтом им. Баттелла и расположенный в нескольких национальных лабораториях США, исследовал область технологий производства с атомарной точностью, включая и ближайшие, и отдалённые перспективы разработки программируемого молекулярного производства. Этот отчёт был выпущен в декабре 2007 года. [14]
Нанофабрики — это гипотетическая система, в которой наномашины (молекулярные ассемблеры или роботизированные манипуляторы) могут комбинировать молекулы, чтобы создавать детали с атомарной точностью. Нанофабрика может состоять из частей различных размеров и создавать продукты макроскопических (видимых) размеров с атомарной точностью.
Нанофабрика должна умещаться в небольшое устройство, расположенное на рабочем месте — так её себе представлял Эрик Дрекслер в своей работе «Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing and Computation» (англ.). В течение последнего десятилетия, множество других авторов предложили свои концепции нанофабрики, они перечислены в Главе 4 (англ.) книги Роберта Фрейтаса и Ральфа Меркле Kinematic Self-Replicating Machines (2004). Сотрудничество по разработке нанофабрики, основанное Фрейтасом и Меркле в 2000 году, объединило усилия 23 исследователей из 10 организаций и 4 стран, которые разработали план, ориентированный, в основном, на разработку нанофабрики из алмазоподобных структур.
Если нанофабрики будут построены, они могут серьёзно нарушить работу мировой экономики, хотя, если нанофабрики появятся у всех, то потери будут минимальными. При этом можно ожидать и значительных положительных изменений. Потенциал таких устройств подробно исследован Британской королевской инженерной академией; их отчёт был опубликован в 2004 году.
↑
http://www.chem.msu.su/rus/jvho/2002;5/4.pdf
Шрейдер А. В. Оксидирование алюминия и его сплавов. — М.: Металлургиздат, 1960. — 198 с.
Голубев А. И. Анодное окисление алюминиевых сплавов. — М.: Изд-во АН СССР, 1961. — 221 с.
Юнг Л. Анодные оксидные пленки. — Л.: Энергия, 1967. — 232 с.
Томашов Н. Д., Тюкина М. Н., Заливалов Ф. П. Толстослойное анодирование алюминия и его сплавов. — М.: Машиностроение, 1968. — 156 с.
Беленький М. А., Иванов А. Ф. Электрооосаждение металлических покрытий, справочник. — М.: Металлургия, 1985.
Хенли В. Ф. Анодное оксидирование алюминия и его сплавов. — М.: Металлургия, 1986. — 152 с.
Аверьянов Е. Е. Справочник по анодированию. — Москва: Машиностроение, 1988. — 224 с. — ISBN 5−217−273−5.
Остерман Л. А. Методы исследования белков и нуклеиновых кислот: Электрофорез и ультрацентрифугирование (практическое пособие). М.: Наука, 1981. 288 с.
Остерман Л. А. Методы исследования белков и нуклеиновых кислот. М., МЦНМО, 2002, 248 с.
↑ Е. Ф. Шека, Квантовая нанотехнология и квантовая химия, Российский химический журнал (Ж. Росс. хим. об-ва им. Д. И.
Менделеева), 2002, Т. XLVI, N. 5 c. 15−21.
↑ V.E. Tarasov «Quantum Nanotechnology» International Journal of Nanoscience. Vol.
8. No.4−5. (2009) 337—344.
Эрик Дрекслер (Eric K. Drexler). Машины создания (Engines of Creation). — Anchor Books, 1986. — ISBN 0−385−19 973−2.
Новые технологии и продолжение эволюции человека, Трансгуманистический проект будущего / Валерия Прайд, А. В. Коротаев. — М.: Издательство ЛКИ, 2008. — 320 с. — (
Диалоги о будущем). — 3000 экз. — ISBN 978−5-382−795−3.
