Исследование наноразмерных «железных ядер» в ферритине тканей селезенки в норме и патологии с последующим сравнением с фармацевтическими аналогами методом мессбауэровской спектроскопии

Abstract

Проведено сравнительное исследование методом мессбауэровской спектроскопии: 1. наноразмерных «железный ядер» в железодепонирующем белке ферритине и его фармацевтически важных моделях – комплексах железо-полисахарид; 2. наноразмерных «железный ядер» ферритинов в тканях в норме и при патологии. Дополнительно были использованы методы: оптической и просвечивающей электронной микроскопии. В работе были поставлены цели: измерить мессбауэровские спектры исследуемых образцов и аппроксимировать их с использованием различных моделей; сравнить и проанализировать параметры сверхтонкой структуры мессбауэровских спектров; соотнести полученные результаты со структурой «железного ядра». Научная новизна работы заключается в измерении спектров исследуемых образцов с высоким скоростным разрешением, в определении параметров сверхтонкой структуры с высокой точностью, в исследовании методом мессбауэровской спектроскопии онкогематологических заболеваний (первичный миелофиброз). В рамках работы были получены результаты: 1. измерены мессбауэровские спектры ферритина, и его моделей, тканей содержащих ферритин в норме и при патологии, с высоким и низким скоростным разрешением; 2. измеренные спектры аппроксимированы моделями гомогенного и гетерогенного «железного ядра». Получены малые отличия сверхтонких параметров в рамках обеих моделей. 3. получены малые отличия параметров сверхтонкой структуры для тканей печени и селезенки в норме и при патологиях, а также отличия в содержании железа в образцах. 4. предположена более сложная модель гетерогенного «железного ядра», учитывающая наличие различных внутренних и внешних областей/слоев, нанокристаллитов и доменов, отличающихся по размерам, содержанию ядер 57Fe, плотности упаковки, степени кристалличности.

A comparative study of the nanosized iron cores in: 1. Iron storage protein – ferritin and its pharmaceutically important models; 2. Spleen tissues under normal and pathological conditions – was performed using Mössbauer spectroscopy. Additionally optical and transmission electron microscopy were applied to characterize the samples. The aims of the study were the following: to measure Mössbauer spectra of studied samples and to fit them using different fitting models; to compare and analyze hyperfine parameters; analyze obtained results in relation to the iron core structure. The novelty of the study regards to the application of high velocity resolution to spectra measurement, to definition of Mössbauer parameters with a high accuracy, to Mössbauer study of hematological malignancies (primary myelofibrosis). The results obtained during the study are: 1. Mössbauer spectra of human liver ferritin, normal and pathological tissues containing ferritin, ferritin models were measures using Mössbauer spectroscopy with a high and low velocity resolution; 2. The measured spectra were fitted using homogeneous and heterogeneous iron core models. Small differences of Mössbauer hyperfine parameters were obtained in the frame of both models; 3. Small differences of hyperfine parameters were obtained for spectra of normal and pathological tissues; 4. More complicated heterogeneous iron core model with different internal and surface regions/layers, nanocrystals and domains of different size, degree of crystallinity, iron content, density of atoms packing was supposed.