The influence of perfluorinated compounds on the properties of monolayers formed by membrane lipids.

Celem niniejszej pracy licencjackiej było przebadanie wpływu zanieczyszczenia wody związkami perfluorowanymi (ZF) na właściwości monowarstw utworzonych przez trzy wybrane fosfatydyloglicerole (PG) . W części literaturowej pracy przedstawiono informacje dotyczące ZF, błon lipidowych, błon bakteryjnych oraz warstw Langmuira, omówiono podstawy pomiarów oraz opisano wagę Langmuira. W części eksperymentalnej przedstawiono otrzymane wyniki pomiarów dla badanych PG. Monowarstwy Langmuira tworzono na czystej wodzie oraz na roztworach środowiskowo istotnych ZF, różniących się długością łańcucha perfluorowanego oraz obecnością siarki (karboksylany i sulfoniany). Rejestrowano izotermy ciśnienia powierzchniowego i potencjału powierzchniowego oraz przeprowadzono badania z zastosowaniem mikroskopii kąta Brewstera. Badania wykazały, że ZF istotnie wpływają na właściwości badanych monowarstw. Stwierdzono, że ośmiowęglowe ZF, w tym przede wszystkim sulfonian perfluorooktylu, mogą wbudowywać się pomiędzy łańcuchy węglowodorowe cząsteczek PG. Z kolei związki o krótszym, czterowęglowym łańcuchu oddziałują głównie z głowami polarnymi PG. Przeprowadzone badania dowiodły, że oddziaływanie fosfolipidów błonowych z ZF prowadzi do istotnych zmian we właściwościach mechanicznych i elektrostatycznych monowarstw.

The aim of this BA thesis was the investigation of the effect of water pollution by perfluorinated compounds (ZF) on the properties of the monolayers formed by 3 selected phosphatidylglycerols (PG). In the introductory part the information regarding ZF, biomembranes, bacterial membranes and Langmuir monolayers is provided. The foundations of the Langmuir technique and construction of Langmuir trough are also described. In the experimental part of the thesis the results for the 3 PG are presented. The Langmuir monolayers were spread on pure water and on the solutions of environmentally relevant ZF, which differed in the length of the perfluorinated chain and the presence of sulfur (carboxylates and sulfonates). The surface pressure and surface potential isotherms were recorded and the monolayers were also visualized by Brewster angle microscopy. The studies proved that ZF profoundly affect the properties of the investigated monolayers. It turned out that ZF containing 8 carbon atoms, especially perfluorooctanesulfonate, can be incorporated between the hydrocarbon chains of PG. In contrast, ZF with shorter four carbon atom long chain interact mainly with the PG headgroups. The studies proved that the interaction of membrane active phospholipids with ZF leads to significant alterations in the mechanical and electrical properties of the monolayers.