WWW.KNIGA.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Онлайн материалы
 

«13-Биофизика, медицинская физика Алексеева Полина Юрьевна, аспирант 2 года Москва, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, ...»

13-Биофизика, медицинская физика

Алексеева Полина Юрьевна, аспирант 2 года

Москва, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, физический

Изменение порогового потенциала электрического пробоя мембран эритроцитов человека при

воздействии гамма-излучения в малых дозах

Козлова Елена Карловна, к.ф.-м.н.

e-mail: alexeevapo@mail.ru стр. 518

Бершак Ольга Викторовна, аспирант

Новосибирск, Институт химии твёрдого тела и механохимии СО РАН, естественных наук Действие ультразвука на ферментативный гидролиз целлюлозы Политов Анатолий Александрович, к.х.н.

e-mail: bershak@ngs.ru стр. 519 Власова Ирина Михайловна, ассистент Москва, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, физический Применение флуоресцентного зонда эозина в исследованиях конформационных изменений молекул сывороточного альбумина человека Салецкий Александр Михайлович, д.ф.-м.н.

e-mail: vlasovairina1979@mail.ru стр. 520 Власова Ирина Михайловна, ассистент Москва, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, физический Применение спектроскопии комбинационного рассеяния света для оценки защитного эффекта ишемического прекондиционирования на компоненты крови при ишемии головного мозга Салецкий Александр Михайлович, д.ф.-м.н.

e-mail: vlasovairina1979@mail.ru стр. 521 Домкин Кирилл Иванович, 4 курс Пенза, Пензенский государственный университет, естественно-научный Возможные физические механизмы влияния магнитных бурь на здоровье человека Костюнин Александр Васильевич, к.п.н e-mail: ego@sura.ru стр. 523 Донец Алексей Валерьевич, аспирант 3 года Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет, физический Ионный механизм управления энергетическими реакциями в живых организмах Чижик Владимиир Иванович, д.ф.-м.н.



e-mail: aldonets@mail.ru стр. 524 Зозуля Сергей Александрович, 4 курс Краснодар, Кубанский государственный университет, физико-технический Исследование анестезирующего действия новокаина на передние конечности кошки с помощью газоразрядного электрода e-mail: bojchenco@yandex.ru стр. 525 Зозуля Сергей Александрович, 4 курс Краснодар, Кубанский государственный университет, физико-технический Исследование газоразрядных процессов на различных участках тела человека с помощью газоразрядного электрода e-mail: bojchenco@yandex.ru стр. 526 Ищенко Лидия Анатольевна, 3 курс Красноярск, Красноярский государственный университет, физический Магнитные наночастицы, синтезированные железовосстанавливающими микроорганизмами, выделенными из породы Белкинского месторождения фосфоритов Гуревич Юрий Леонидович, д.ф.-м.н.

e-mail: lystra_crownet@mail.ru стр. 527 Казанкин Дмитрий Сергеевич, м.н.с.

Ижевск, Удмуртский государственный университет, УНЦ `Резонансные технологии` Регистрация заражения препаратов крови бесконтактным методом Широносов Валентин Георгиевич, к.ф.-м.н.

e-mail: kadmi@udm.ru стр. 528 Каратаева Светлана Юрьевна, 5 курс Ижевск, Удмуртский государственный университет, биолого-химический Бесконтактное определение биологической активности жидких сред с помощью кинетики роста Escherichia coli.

Маградзе Елена Ильинична e-mail: svg@uni.udm.ru стр. 530 Кочетков Дмитрий Сергеевич, аспирант Минск, Белорусский государственный университет, физический Потенциометрическое титрование препаратов озонированного тирозина Хмельницкий Александр Ильич, к.ф.-м.н.

e-mail: dimmus@tut.by стр. 531 Кузнецова Алина Александровна, аспирант Ижевск, Ижевский государственный технический университет, приборостроительный Программа проведения исследований по оценке влияния физико-химических свойств полимерного носителя на сигнал биодатчика Загребин Леонид Дмитриевич, Сергеев Валерий Георгиевич, д.ф.-м.н.





e-mail: kuzne@udm.net стр. 532 Милюков Антон Сергеевич, 5 курс Москва, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Физический Флуоресценция наночастиц РОВ в природной воде Южаков Виктор Илларионович, к.ф.-м.н.

e-mail: antsergal@tochka.ru стр. 534 Муратова Юлия Сергеевна, 5 курс Красноярск, Красноярский государственный университет, Физический Вертикальное распределение фотосинтетических пигментов в хемоклине меромиктических озер Шира и Шунет Рогозин Денис Юрьевич, к.ф.-м.н.

e-mail: hrumst@mail.ru стр. 535 Петух Маргарита Геннадьевна, 5 курс Минск, Белорусский государственный университет, физический Влияние неоптерина на образование активных форм кислорода в моноцитах Семенкова Галина Николаевна, к.б.н.

e-mail: margo_petuch@yahoo.com стр. 535 Попов Владимир Геннадьевич, 4 курс Орск, Орский гуманитарно-технологический институт, физико-математический Возможности современной цифровой обработки плёночных рентгенограмм.

Никитин Владимир Викторович, e-mail: elk@dlm.ru стр. 537 Рывкин Александр Михайлович, ассистент Екатеринбург, Уральский государственный университет, физический Электронно-конформационная модель ионных каналов в сердечной клетке Москвин Александр Сергеевич, д.ф.-м.н.

e-mail: alex-ryvkin@yandex.ru стр. 538 Сакович Сергей Иванович, аспирант 2 года Барнаул, Алтайский государственный университет, физико-технический Динамика температуры слоя крови в поле действия лазерного луча Букатый Владимир Иванович, д.ф.-м.н.

e-mail: sakovich@phys.asu.ru стр. 539 Самойлова Алиса Александровна, аспирант Красноярск, Красноярский государственный университет, физический Физико-химические свойства мембран эритроцитов и лимфоцитов и их изменение при канцерогенезе Хлебопрос Рема Григорьевич, д.ф.-м.н.

e-mail: samalice@mail.ru стр. 541 Степанова Лариса Леонидовна, м.н.с.

Краснодар, Российский центр функциональной хирургической гастроэнтерологии, лаборатория дооперационной реабилитации О сопряжении участков кишечника e-mail: Steplara@rambler.ru стр. 542 Степанова Лариса Леонидовна, м.н.с.

Краснодар, Российский центр функциональной хирургической гастроэнтерологии, нет О структуре биополимеров e-mail: STEPLARA@rambler.ru стр. 543 Ульченко Иван Николаевич, 6 курс Волгоград, Волгоградский государственный университет, физический Анализ вклада эндогенных флуорофоров в спектр флуорисценции биотканей Затрудина Римма Шикрулловна, к.ф.-м.н.

e-mail: ulchenko-ivan@yandex.ru стр. 544 Фёдоров Алексей Александрович, инженер Санкт-Петербург, Институт аналитического приборостроения РАН, лаб. математического моделирования Микроструктура иммунопреципитационных колец e-mail: f_aa@mail.ru стр. 545 Фомичёва Ирина Владимировна, 6 курс Новосибирск, Новосибирский государственный технический университет, лаборатория Численное моделирование и исследование воздействия гиподинамии на кровеносную систему Чичиндаев А. В., к.т.н.

e-mail: ttf@craft.nstu.ru стр. 546 Целищева Яна Сергеевна, 3 курс Красноярск, Красноярский государственный университет, физический Магнитные наночастицы, синтезированные бактериями, выделенными из сапропеля озера Боровое (Красноярский край) Гуревич Юрий Леонидович, д.ф.-м.н.

e-mail: szamay@akadem.ru стр. 547

–  –  –

Механизм действия ионизирующего излучения в малых дозах на живые организмы в настоящее время является актуальной проблемой радиобиологии и ядерной физики.

В данной работе проводилось экспериментальное исследование по воздействию гамма-излучения в малых дозах (5Р) на мембрану эритроцитов человека. Выделенная из организма кровь разбавлялась раствором 0.9 % NaCl в концентрации 0.23*1012 эритроцитов/л. Суспензию облучали источником гамма-излучения 226Ra в течение часа, мощность дозы составляла 5 Р/ч. При таких дозах в мембране клеток могут появляться «скрытые»

повреждения. Структура мембран при этом может не изменяться, но изменяются их биофизические свойства и функции.

Для выявления «скрытых» повреждений использовался метод электропорации мембран калиброванным импульсом электрического поля (длительность импульса 6 мс, напряженность поля 1700 В/см). Биологический эффект от воздействия гамма-излучения оценивали по изменению константы скорости гемолиза эритроцитов.

Эксперименты проводились на эритроцитах людей разных возрастных категорий.

Данный метод является чувствительным по отношению к состоянию мембран, в том числе, в зависимости от возраста. Порог электропорации мембран эритроцитов с возрастом становится ниже, а следовательно константа скорости гибели клеток увеличивается. На рис.1 показаны кинетические кривые (зависимость оптической плотности суспензии, которая пропорциональна концентрации эритроцитов в суспензии, от времени после воздействия импульсного электрического поля) гемолиза эритроцитов женщин 20и 65-70 лет.

<

–  –  –

рис.1 При действии гамма-излучения в результате комптоновского эффекта образуются вторичные электроны, которые на пути своего трека вызывают ионизацию в мембране и около мембранном пространстве. В результате чего могут изменяться локальные свойства мембраны и пороговый потенциал электрического пробоя. На рис.2 показаны гистограммы констант скорости гибели эритроцитов для трех доноров (A, B, C) в контрольной суспензии ( столбцы A, B, C – значение константы скорости контрольной (электропорированной суспензии без облучения) и облученной (столбцы A, B, C - значение константы скорости облученной и электропорированной суспензии).

рис.2 Для всех доноров наблюдалось увеличение константы скорости гемолиза в результате электропорации облученной суспензии. Предлагается математическая модель комбинированного действия гамма-излучения и импульсного электрического поля на мембрану эритроцитов.

–  –  –

Биоконверсия целлюлозного сырья в топливо, кормовые и пищевые продукты, полупродукты для химической и микробиологической промышленности, рассматривается в настоящее время как одна из ключевых отраслей биотехнологии. Особенности процесса ферментативного гидролиза целлюлозы – зависимость скорости реакции от строения целлюлозных субстратов, ингибирование скорости низкомолекулярными продуктами гидролиза, исчерпание наиболее реакционно-способных связей в субстрате по мере его расщепления, приводят к снижению скорости расщепления субстрата на поздних стадиях процесса.

Для ускорения ферментативных процессов в основном используют увеличение реакционной способности субстрата: механическое измельчение, химическое, физическое, биологическое воздействие.

В последнее время для ускорения биохимических процессов используют ультразвуковое излучение.

Немногочисленные публикации в данной области свидетельствуют, в основном, об инактивации ферментов при ультразвуковом воздействии. Один из немногих примеров использования сонохимии в биотехнологии – ферментативная деполимеризация крахмала при ультразвуковом воздействии. Увеличение ультразвуком скорости ферментативного гидролиза полимеров обеспечивается при низкой интенсивности ультразвука. При ультразвуковом излучении высокой интенсивности наблюдается разрушение клеток, денатурация ферментов, особенно в водной среде. Явление ускорения биохимических процессов ультразвуковым воздействием низкой интенсивности объясняют ускорением процессов массопереноса, диффузии реагентов за счёт перемешивания реакционной среды, хотя механизм этого явления остаётся не совсем ясным. Сообщения о том, что ультразвук может увеличивать активность некоторых ферментов, побудили нас к исследованию этих процессов на твердых нерастворимых в воде целлюлозных субстратах.

В данной работе было изучено влияния ультразвука, на активность фермента, на целлюлозный субстрат.

Предложен более удобный и экономичный способ увеличения скорости ферментативной реакции – предварительная обработка ультразвуком системы фермент – субстрат при 0 °С.

Для работы использовались: целловиридин Г20Х (2000 Ед/г) производства ПО «Сиббиофарм», г Бердск, сульфатная предгидролизная целлюлоза, производства Братского ЛПК. Степень протекания гидролитической реакции определялась как отношение количества глюкозы, образующейся при гидролизе к теоретически возможному количеству глюкозы, рассчитанному исходя из предположения, что вся целлюлоза была гидролизована до глюкозы. Количество глюкозы определялось по изменению оптической плотности 0.06 % раствора гексацианоферрата калия, после его взаимодействия с глюкозой, на спектрофотометре СФ – 56.

Обработка ультразвуком проводилась в ультразвуковой очистительной ванне; частота 35 кГц. Ферментативный гидролиз целлюлозы проводился в ультразвуковой ванне с термостатом, а также в стакане с внешним термостатом ТЖ-СТ-01, при 50 °С.

Результаты показали, что ультразвуковое воздействие используемой мощности не уменьшает каталитическую активность фермента. Под действием ультразвука используемой мощности не происходит значительной деполимеризации молекул субстрата. Под действием ультразвука наблюдалось ускорение ферментативного гидролиза сульфатной целлюлозы в 2 – 2,5 раза.

Предварительное ультразвуковое воздействие на систему фермент- субстрат при 0 °С, (в отсутствии химической реакции гидролиза) позволяет ускорить ферментативный гидролиз в два раза счёт введения молекул фермента в субстрат ультразвуком. Определено также минимальное время воздействия, необходимое для ускорения процесса гидролиза в 2 раза. В данных условиях (объем раствора, концентрация фермента, скорость перемешивания реакционной среды) – не более 15 мин.

–  –  –

Для обнаружения структурных конформационных изменений в белковых молекулах широко применяются методы люминесцентного анализа. В данной работе методы люминесцентно-спектрального анализа использовались для исследования двух модельных систем: во-первых, изучалась агрегация молекул сывороточного альбумина человека под воздействием соли тяжелого металла (CsCl), во-вторых, изучалась денатурация сывороточного альбумина человека, вызванная додецилсульфатом натрия (ДСН). Для исследования структурных изменений молекул сывороточного альбумина человека в данных модельных задачах был предложен метод, основанный на анализе спектров флуоресценции люминесцентного зонда эозина, связанного с молекулами белка.

Актуальность изучения белковой агрегации в присутствии соли тяжелого металла обусловлена тем, что многие лекарственные препараты в кровеносном русле связываются с альбумином, и поэтому его агрегация в большие белковые комплексы под воздействием CsCl может вызывать серьёзные фармакокинетические последствия. Важность исследования денатурации альбумина под воздействием ДСН связана с тем, что многие биологические и фармацевтические системы содержат белки и детергенты, в частности, в медицинских исследованиях и в аналитической биохимии электрофорез в полиакриламидном геле с ДСН является часто используемой процедурой для оценки молекулярного веса белков.

В ходе исследований были получены зависимости величины интенсивности в максимуме спектра флуоресценции эозина (для растворов без белка фл = 544 нм; для растворов с белком фл = 560 нм) до и после его связывания с молекулами альбумина от значения pH (3,08,0) раствора. При связывании эозина с молекулами белка его флуоресценция тушится (примерно в 1,5 – 3,3 при различных значениях pH раствора).

При увеличении pH наблюдается увеличение интенсивности в максимуме спектра флуоресценции эозина, связавшегося с белком, что объясняется электростатическим механизмом взаимодействия эозина с белком.

В ходе исследований первой модельной задачи (белковой агрегации под воздействием CsCl) была изучена зависимость интенсивности в максимуме спектра флуоресценции эозина, после его связывания с молекулами сывороточного альбумина человека, от величины pH растворов, содержащих CsCl. При рассмотрении зависимости интенсивности в максимуме спектра флуоресценции эозина от pH раствора для одинаковых концентраций CsCl ( 200 мМ) показано, что наибольшее тушение флуоресценции эозина имеет место при pH 5,0 раствора. По мере удаления pH от этого значения (как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения значений pH) интенсивность в максимуме спектра флуоресценции эозина, связавшегося с белком, возрастает. Это объясняется тем, что наиболее сильная белковая агрегация под воздействием CsCl идет при pH раствора, лежащем вблизи изоэлектрической точки альбумина (pI). Т.е. чем больше значение pH удалено от pI, тем меньше размер образующихся белковых агрегатов, а следовательно, тем меньше «посадочных» мест на белковых агрегатах для эозина, а значит тем меньше будет тушение флуоресценции эозина. Следовательно, наибольшая агрегация альбумина (при которой размер образующихся агрегатов наибольший) в присутствии CsCl имеет место при pH раствора, лежащих вблизи pI белка, что подтверждает результаты работ [1,2].

В ходе исследований второй модельной задачи (белковой денатурации под воздействием ДСН) были установлены зависимости интенсивности в максимуме спектра флуоресценции эозина, связавшегося с альбумином при различных значениях pH, от концентрации ДСН. Показано, что денатурация сывороточного альбумина человека в присутствии ДСН имеет двустадийный характер: первая стадия – разрыхление белковых глобул, вторая стадия – полное разворачивание молекул белка. При значениях pH, меньших pI альбумина денатурация альбумина в присутствии ДСН представляет собой двустадийный процесс. При концентрациях ДСН, меньших 2 мМ, судя по возрастанию интенсивности в максимуме спектра флуоресценции эозина, происходит первая стадия: белковые глобулы разрыхляются. При концентрациях ДСН от 2 мМ до 5 мМ происходит резкое уменьшение интенсивности в максимуме спектра флуоресценции эозина, что говорит о том, что белковые молекулы из состояния разрыхленности переходят во вторую стадию денатурации - стадию полного разворачивания. При концентрациях ДСН, больших 5 мМ, интенсивность в максимуме спектра флуоресценции эозина меняется слабо, что указывает на полную денатурацию молекул альбумина. При значениях pH, больших pI альбумина, денатурация альбумина в присутствии ДСН проходит только первую стадию: при концентрациях ДСН, меньших 2 мМ наблюдается денатурационное разрыхление белковых глобул, добавление больших количеств ДСН не приводит ко второй стадии денатурации, т.к. интенсивность в максимуме флуоресценции эозина при концентрациях ДСН от 2 мМ до 7 мМ слабо меняется. Следовательно, при pH раствора, меньших pI белка, денатурация альбумина в присутствии ДСН проходит обе стадии. При pH раствора, больших pI белка, денатурация останавливается на первой стадии. Таким образом, денатурация альбумина под воздействием ДСН происходит лучше при pH раствора, меньших pI белка, что подтверждает результаты работы [3].

Для изучения механизма связывания эозина с альбумином был исследован эффект красно – краевого возбуждения зонда. Положение длины волны максимума спектра флуоресценции эозина для каждого значения pH (для всех концентраций CsCl в первом случае, и всех концентраций ДСН во втором случае) при различных длинах волн возбуждения остается неизменным. Такое поведение спектральных зависимостей флуоресценции эозина объясняется «не вязкой» моделью его окружения, указывающей на то, что молекулы эозина связываются непосредственно с поверхностью молекул альбумина.

Проведенные исследования флуоресценции эозина, связанного с молекулами альбумина, при изучении структурно-динамических перестроек молекул сывороточного альбумина человека под воздействием внешних добавок (СsCl, ДСН) в зависимости от pH растворов интересны не только с точки зрения развития люминесцентно-спектральных методов изучения высокомолекулярных систем, но важны с точки зрения прикладных медицинских проблем.

Список публикаций:

[1] Баранов А.Н., Власова И.М., Салецкий А.М., ЖПС, 71(2), 204-207 (2004).

[2] Vlasova I.M., Mikrin V.E., and Saletsky A.M., Laser Phys. Lett., 2(4), 204-207 (2005).

[3] Баранов А.Н., Власова И.М., Микрин В.Е., СалецкийА.М., ЖПС, 71(6), 831-835 (2004).

–  –  –

Комбинационное рассеяние (КР) света, обширно используемое для исследования функций и структуры биологических молекул, имеет большой потенциал для применения его в аналитических и диагностических работах в медицине. В данной работе представлены полученные с помощью метода комбинационного рассеяния света результаты исследований защитного действия ишемического прекондиционирования на компоненты сыворотки крови, выполненного до наступления глобальной ишемии головного мозга.

Ишемическое прекондиционирование – краткая серия непродолжительных циклов короткой ишемииреперфузии, предшествующая длительной ишемии – привлекает внимание в силу оказываемого им защитного действия на орган, подвергающийся ишемии, его адаптацию к ишемическому стрессу.

Ранее методами лазерной спектроскопии упруго рассеянного света нами были зарегистрированы отличия в сыворотке крови животных, подвергшихся ишемии, по сравнению с сывороткой контрольной группы здоровых животных [1]: после ишемии головного мозга было зарегистрировано увеличение размера и уменьшение плотности липопротеинов низкой плотности (ЛПНП). Методом КР – спектроскопии было показано, что изменения ЛПНП вследствие ишемии объясняются в рамках свободнорадикальной теории окислительного стресса: после ишемии происходит разрыхление фосфолипидного слоя ЛПНП под действием свободнорадикальных продуктов [2]. При ишемии в клетках тканей головного мозга происходит повышенное образование активных форм кислорода (АФК). Во-первых, из-за нарушения окислительного фосфорилирования в митохондриях клеток тканей головного мозга образуется супероксид-радикал. Во-вторых, включение воспалительной линии защиты организма при некрозе ткани органа приводит к активации макрофагов и нейтрофилов, производящих множество свободнорадикальных соединений за счёт своих ферментативных систем. Накопление при ишемии свободных радикалов в ткани мозга приводит к их последующему попаданию в кровь и к повреждению компонентов крови. Радикальные окислительные реакции с участием АФК вызывают модификацию липопротеинов (особенно этому подвержены ЛПНП) плазмы крови. ЛПНП являются прекрасными субстратами окисления, в процесс окисления вовлекаются преимущественно ненасыщенные жирные кислоты из наружного амфипатического фосфолипидного монослоя ЛПНП, в результате окисления образуются органические липоперекисные продукты.

Для нас представляло интерес изучение влияния ишемического прекондиционирования, проведенного перед глобальной ишемией головного мозга, на уровень повреждений ЛПНП сыворотки крови после глобальной ишемии методом спектроскопии комбинационного рассеяния света. Методом комбинационного рассеяния света нами исследовались пики рамановского смещения, отвечающие за химические связи в углеводородных цепях ненасыщенных жирных кислот фосфолипидного амфипатического слоя ЛПНП.

После ишемии в КР-спектрах сыворотки крови появляются пики соответствующие окислению жирных кислот в фосфолипидах амфипатического монослоя ЛПНП по ненасыщенным двойным связям (1150 см-1), а также пики, соответствующие образованию липоперекисных продуктов (1830 см-1) вследствие окисления жирных кислот в фосфолипидах ЛПНП. Пик рамановского смещения 1150 см-1, появившийся после ишемии, в случае проведения ишемического прекондиционирования перед ишемией имеет меньшую площадь в 1,1 раз, что говорит об уменьшении окисления жирных кислот в фосфолипидах ЛПНП по ненасыщенным двойным связям. Пик 1830 см-1, появившийся после ишемии, имеет при предварительном прекондиционировании меньшую в 1,5 раза площадь, что указывает на меньшее образование липоперекисных продуктов вследствие окисления жирных кислот в фосфолипидах амфипатического монослоя ЛПНП. В спектрограммах сыворотки крови после ишемии в области 2800-2900 см-1 появляются пики рамановского смещения, определяемые образованием липоперекисей в фосфолипидном слое ЛПНП (2813 см-1, 2861 см-1). В случае проведения ишемического прекондиционирования площадь данных пиков уменьшается (пик 2813 см-1 – в 1,4 раза, пик 2861 см-1 – в 1,3 раза), следовательно прекондиционирование уменьшает образование после ишемии липоперекисей в фосфолипидах ЛПНП. После ишемии пропадает пик 1024 см-1, отвечающий за двойные связи в ненасыщенных жирных кислотах, входящих в состав фосфатидилхолина и сфингомиелина - основных фосфолипидов ЛПНП. Также после ишемии исчезает пик 1755 см-1, определяемый сопряженными двойными связями в ненасыщенных жирных кислотах фосфолипидов амфипатического монослоя ЛПНП. При предварительном проведении прекондиционирования площади данных пиков уменьшаются меньше, чем в случае отсутствия прекондиционирования: площадь пика 1024 см-1 в 1,9 раз, 1755 см-1 – в 1,6 раз.

Следовательно, при проведении перед глобальной ишемией прекондиционирования повреждение (разрыв и последующее окисление) двойных связей (как простых, так и сопряженных) в ненасыщенных цепях жирных кислот, входящих в состав фосфолипидов ЛПНП, уменьшается.

Как следует из полученных данных, ишемическое прекондиционирование оказывает защитное действие на клетки ткани головного мозга и вызывает адаптацию органа к ишемическому стрессу, что видно по уменьшению повреждения ЛПНП крови после глобальной ишемии с предшествующим прекондиционированием. Защитный эффект ишемического прекондиционирования скорее всего объясняется уменьшением развития необратимых клеточных повреждений головного мозга, что приводит к уменьшению области некроза головного мозга после длительной ишемии. Также адаптационный эффект прекондиционирования выражается в ослаблении активности генерации кислородных радикалов митохондриями клеток мозга при глобальной ишемии. Полученные результаты говорят о возможности использования спектроскопии комбинационного рассеяния света для оценки ишемических повреждений.

Список публикаций:

[1] Vlasova I.M., Dolmatova E.V., Koshelev V.B and Saletsky A.M., Laser Phys. Lett., 1 (8), 417-420 (2004).

[2] Baranov A.N., Vlasova I.M. and Saletsky A.M., Laser Phys. Lett., 1 (11), 555-559 (2004).

–  –  –

Вспышки на Солнце представляют собой самое мощное из всех проявлений солнечной активности. Их излучение наблюдается в широком диапазоне – от километровых радиоволн до жёстких гамма-лучей – с помощью наземных, спутниковых и межпланетных станций. Одновременно осуществляется непосредственное детектирование ускоренных во вспышках электронов, протонов, ядер более тяжёлых элементов и выбрасываемой в межпланетное пространство плазмы, а также вторичных ионосферных и геомагнитных эффектов.

Исследование вспышек на Солнце имеет и прямое практическое проявление. Известно, что они оказывают сильное воздействие на ионосферу, вызывая нарушения радиосвязи, работы радионавигационных устройств и т.д. Вспышки существенно влияют на состояние околоземного космического пространства. В связи с пилотируемыми космическими полётами возникла серьёзная задача защиты космонавтов от ионизирующего излучения вспышек и заблаговременного прогнозирования возможной радиационной опасности. Наконец, имеются свидетельства сильного влияния вспышечной активности на погоду и состояние биосферы Земли.

Атмосфера Земли пропускает радиоволны с длинами от нескольких мм до десятков м.

Основная опасность низкочастотных электромагнитных полей (ЭМП) заключается в том, что ЭМП низких частот обладают гораздо большей проникающей способностью по сравнению с высокочастотными ЭМП и ионизирующими излучениями. В медицине была экспериментально обнаружена определенная чувствительность человеческого мозга к влиянию ЭМП, особенно в низкочастотной области.

Полоса частот магнитного воздействия от вспышек на Солнце ( 10 Гц) совпадает с полосами частот энцефалограмм человека.

Частотный спектр энцефалограммы человека, т.е. собственных электромагнитных колебаний человеческого мозга, расположен в области 0,35-70 Гц. Выделяют несколько характерных диапазонов спектра энцефалограммы: (0,35-4,2 Гц) – дельта-ритм, (4,6-7,4 Гц) – тета-ритм, (7,7-13,4 Гц) – альфа-ритм, (13,7-30 Гц) – бета-ритм, (31-70 Гц) – гамма-ритм, из которых наиболее ярко выражен альфа-ритм. Таким образом, внешние ЭМП совпадающих или близких частот могут оказывать влияние на психику человека.

Альфа-ритм (8-13 Гц, 30-70 мкВ) характеризует процесс внутреннего «сканирования» мысленных образов при сосредоточении внимания на какой-либо проблеме. Наблюдается любопытное совпадение между частотой алфа-волн и периодом инертизации зрительного восприятия (0,1с). Частота альфа-ритмов накладывает ограничения на быстроту сенсорных и психических реакций человека. Действие механизмов сознательного контроля может быть зарегистрировано в виде электрических и магнитных вихрей, проносящихся через мозг человека в первую очередь как колебания альфа-ритмов. Альфа-ритм совпадает с наличием предметного зрения.

В качестве эксперимента использовалось кратковременное воздействие модулированного лазерного излучения на частотах, близких к альфа-ритму на зрительный нерв человека. В результате, более чем у 70% облученных наблюдалась неадекватная реакция (мозг регистрировал неправильный цвет, возникновение зрительных образов и т.д.). По результатам эксперимента, можно сделать вывод о том, что в результате вспышек на Солнце мозг человека может неадекватно работать.

Рассмотрена цепная взаимосвязь следующих процессов. Вспышка на Солнце (0-е сутки), полет частиц до Земли (1-2-е сутки), их взаимодействие с магнитным полем Земли, возникновение бури (2-е сутки). Далее одновременное начало и разная скорость проявления влияния потока частиц в атмосфере на изменение погоды и компонентов с частотами, близкими к альфа-ритму, непосредственно на мозг человека, в свою очередь приводящее к проявлению хронических заболеваний (3-и сутки), предшествующих изменению погоды (4-е сутки).

–  –  –

Интерес к изучению влияния анионов на различные процессы окислительно–восстановительных реакций возник давно. Известно, что ионы делятся на три группы: активирующие, ингибирующие и не влияющие на активность АТФ-аз. Можно показать, что характер подвижности молекул воды в ближайшем окружении анионов напрямую связан с их влиянием на АТФ-азную активность.

Установлено, что анионы способствуют отщеплению фосфата у молекул макроэргов. Скорость протекания реакций гидролиза АТФ зависит от степени стабильности образования связи АТФ-ОН. Если данная молекула воды входит в состав гидратной оболочки иона, уменьшающей ее подвижность, то вероятность гидролиза или псевдовращения (не нарушающего структуру) уменьшается.

В результате проведённых ранее исследований в нашей лаборатории был разработан метод определения основных фундаментальных параметров микроструктуры растворов электролитов на основе измерений скоростей релаксации ядер растворителя в зависимости от температуры и концентрации [1]. Это единственный метод, позволяющий напрямую измерять подвижность изучаемых ядер даже в условиях быстрого обмена. В случае водных растворов электролитов, в которых степень диссоциации растворённых веществ высока, оказалось возможным определить координационные числа ионов и оценить подвижность молекул воды в различных зонах раствора. Зоны раствора – это ближайшее окружение катиона, аниона и зона чистого растворителя.

Характерной чертой большинства одноатомных катионов является наличие у них многослойных сферически симметричных гидратных оболочек. На основании экспериментальных данных была доказана способность многих ионов сохранять свою координацию при изменении концентрации и температуры раствора в широком интервале значений. Однако в результате последних исследований водных растворов солей, содержащих анионы Cl- и Br- удалось изучить температурные перестройки в структуре электролитов.

Было зарегистрировано явление изменения координации анионов Cl- и Br- при вариации температуры.

Это происходит в относительно узком температурном интервале 30 40°С. В области низких температур (t30°C) энергетически более выгодной оказывается тетраэдрическая структура воды, анионы Cl- и Brвписываются в эту структуру и их координационные числа равны четырём. При более высоких температурах (t40°C) возрастает энергия теплового движения, увеличивается подвижность молекул воды, нарушается сетка водородных связей между молекулами воды и тетраэдрическая структура ослабляется. Это отражается в первую очередь на изменении структуры гидратных оболочек тех ионов, которые встраивались в тетраэдрическую структуру. При температурах больших 40°С ближайшее окружение анионов Cl- и Br состоит из 8 молекул воды, возможно образование вторых гидратных оболочек.

Важно отметить, что температурный эффект изменения свойств гидратации анионов Cl- и Br приводит к тому, что при температуре выше 30°С относительная подвижность уменьшается, и наоборот при уменьшении температуры ниже 40°С подвижность молекул воды в гидратных оболочках начинает возрастать. Т.е при температурах выше 40°С они могут ингибировать реакции гидролиза АТФ.

Изменение гидратации анионов Cl- также влияет на интенсивность энергетических реакций. Это сказывается на количество “свободной” воды, в которой могут протекать энергетические реакции. Изменение координации ионов хлора при увеличении температуры n1 = 4 8 приводит к уменьшению количества свободной воды и, следовательно, к уменьшению скорости реакций энергообмена. Напротив, при падении температуры ниже определённого предела координация ионов хлора идёт по схеме n1 = 8 4, количество свободной воды возрастает, и энергетические реакции протекают более активно.

Зарегистрированное явление довольно резкого изменения координационных чисел анионов Cl- и Brпроисходит в том же интервале температур, что и зона нормальной температуры у подавляющего большинства теплокровных животных. Учитывая температурную обратимость данного эффекта мы получаем систему авторегулирования скорости реакций гидролиза при изменении температуры. Учитывая что эти процессы неразрывно связаны с механизмом поддержания постоянной температуры, сформулируем гипотезу о терморегуляции в условиях живого организма.

При повышении температуры выше примерно 36°С координация анионов Cl- увеличивается, что приводит:

1. Уменьшению количества свободной воды;

2. Уменьшению относительной подвижности молекул растворителя в гидратных оболочках аниона.

Анион ингибирует гидролиз АТФ.

Обе эти причины приводят к уменьшению скорости реакций энергообмена, следовательно, уменьшению температуры.

И наоборот при понижении температуры ниже 36°С координация анионов Cl- уменьшается, что приводит:

1. Увеличению количества свободной воды;

2. Увеличению относительной подвижности молекул растворителя в гидратных оболочках аниона.

Обе эти причины приводят к увеличению скорости реакций гидролиза, следовательно, к увеличению температуры.

Не исключено, что перестройка гидратных оболочек ионов Cl- оказывает влияние на регулирование температуры тела опосредованно (по типу каталитических эффектов).

Предложенный механизм должен “работать” по всей массе организма. Отрицательная обратная связь в системе авторегулирования температуры реализуется без каких-либо реальных или “виртуальных” (модельных) электрических или химических опорных сигналов (потенциалов), величину которых трудно сохранить в эталонном состоянии в условиях организма, подверженного многим воздействиям. Гипотеза допускает существование холоднокровных существ, так как кроме наличия отрицательной обратной связи в системе авторегулирования необходимо обеспечить достаточный коэффициент передачи по кольцу обратной связи, т.е.

в случае “вялых” энергетических реакций или большой теплоотдачи стабилизация температуры не возникает.

Список публикаций:

[1] Chizhik V.I. NMR relaxation and microstructure of aqueous electrolyte solution. Molec. Phys. 1997. V.90. № 4. P. 653-659.

–  –  –

В нашей работе [1] сообщалось о разработке специального устройства – «газоразрядного электрода»

(ГРЭ), предназначенного для безболезненного подключения к биообъектам и телу человека с целю их медицинской диагностики. Настоящая работа посвящена изучению возможностей ГРЭ в объективной оценке действия анестезирующих препаратов на организм.

Как известно, механизм действия многих из них основан на подавлении переноса ионов Na+ и K+ через мембраны нейронов (нервных клеток), блокируя этим передачу электрических импульсов по нервному волокну, что эквивалентно уменьшению тока (или напряжения). Учитывая этот фактор и физические принципы работы ГРЭ [1], он может оказаться наиболее подходящим для решения выше названной задачи. Поэтому апробация устройства осуществлялась на передних конечностях кошек с внутримышечно введенным анестезирующим препаратом, которым в наших экспериментах был выбран новокаин. По своим фармакологическим свойствам он блокирует натриевые каналы и таким образом препятствует генерации электрических импульсов в окончаниях чувствительных нервов и проведению импульсов по нервным волокнам. Регистрация этого процесса с помощью ГРЭ осуществлялась по запатентованному способу [2], в котором использовали только два рис.1 рис.2 отводящих электрода. Один из них располагали на правой лапе животного на расстоянии в 1см от ГРЭ, а второй

– на таком же расстоянии от металлического высоковольтного электрода (последний прикладывался к месту введения новокаина). Регистрацию вызванных газовым разрядом (ГР) отводящих биопотенциалов осуществляли на двухканальном осциллографе PCS500 (фирма Velleman), сопряженного с компьютером. Ее проводили до и после введения 0,5% препарата объемом 5мл. Результаты проведенных исследований представлены на рис.1 и рис.2.

Нижняя осциллограмма соответствует биопотенциалу, отводимому через электрод, расположенный у ГРЭ, а верхняя – через отводящий электрод, расположенный у высоковольтного. Осциллограмма на рис. 1 отображает «газоразрядно-нейрофизиологический» процесс в организме через 3 мин после введения новокаина, а на рис. 2 – через 10 минут после этого. По ним видно, что по мере рассасывания анестезирующего вещества по конечности животного, изменяется характер течения не только тока ГР (он представлен на осциллограммах отдельными импульсами длительностью ~0,3мкс), но и емкостного тока (он представлен видеоимпульсами колоколообразной формы длительностью ~8мкс). Так, на 3 минуте у ГРЭ, куда вероятно препарат еще не проник, наблюдаются резкие импульсы тока ГР с максимальной амплитудой до 0,33А (это значение получено делением осциллограммы напряжения в 0,5В на сопротивление резистора 1,5Ом, подключенного к отводящему электроду с которого через этот резистор снимали разность потенциалов). В тоже время, у высоковольтного электрода, расположенного на месте введения препарата, число разрядных импульсов не изменилось, но их амплитуда уменьшилась до ~0,07А. Спустя 10мин. после введения новокаина, разрядный ток у высоковольтного электрода полностью исчез, а у ГРЭ – до 4-х уменьшилось количество его импульсов.

Совокупность полученных результатов однозначно говорит об изменении электрической проводимости биологической ткани и таким образом показывает реакцию ГР на нейрофизиологические процессы, протекающие в организме при действии анестезирующего препарата. Кроме того, учитывая специфику и механизм его действия можно сказать, что на осциллограммах отражена динамика блокады натриевого тока в конечности животного. Там, где проводимость ионов Na+ в ткани высока, пробой газа облегчен, и мы наблюдаем большое количество разрядных импульсов значительной амплитуды. И наоборот, там где натриевая проводимость упала и возросло электросопротивление, пробой ГР затруднен, и мы видим эту картину, выраженную либо малым числом разрядных импульсов, либо их полным отсутствием.

Обобщая результаты проведенных исследований, отметим, что они пока носят предварительный характер, а их интерпретация еще нуждается во всесторонней экспериментальной проверке. Но однозначно ясно: слаботочный ГР является очень чувствительной системой к протекающим в организме нейрофизиологическим процессам, подтверждая давнюю мысль об этом основоположников газоразрядной фотографии – С.Д. Кирлиан и В.Х. Кирлиан [3, 4].

Список публикаций:

[1] Бойченко А.П., Зозуля С.А. Сб. матер. Междунар. конф. Процессы и явления в конденсированных средах. Краснодар, КубГУ, 192–199 (2005).

[2] Бойченко А.П. Способ газоразрядного фотографирования биообъектов. Патент РФ №2247531от 10.03.2005.

[3] Кирлиан С.Д., Кирлиан В.Х. Высокочастотные разряды в электрическом поле конденсатора: фотографирование токами высокой частоты, высокочастотная электронно-ионная оптика. Краснодар, «Просвещение-ЮГ», 2003, 200с.

[4] Кирлиан В.Х., Кирлиан С.Д. В мире чудесных разрядов. 2-е изд., доп. Краснодар, «Просвещение-ЮГ», 2003, 200с.

–  –  –

Настоящая работа является продолжением предыдущей [1] и ставит цель выявить характер протекания электрического тока на различных участках тела человека, вызванного слаботочным газовым разрядом (ГР), что актуально, например, в медико-биологической практике при изучении возможностей нового метода диагностики, получившего название газоразрядный [2]. В работе использовали ранее описанный газоразрядный электрод (ГРЭ) [1].

Для исследований набиралась обоеполая группа добровольцев в количестве 87 человек, на разных участках тела которых подключался ГРЭ. Этими участками были выбраны области расположения сердца и головного мозга. Второй электрод (высоковольтный) подключался к ладони правой руки. Таким образом, на теле получали две электрические системы: грудная клетка – правая рука; голова (в нашем случае, ее лобная доля) – правая рука. На расстоянии 1см от каждого из электродов располагали отводящие низковольтные металлические электроды согласно методике описанной в патенте [3]. Вызванные ГР биопотенциалы (БП) регистрировали с помощью двухканального осциллографа PСS500, сопряженного с компьютером. Всего было получено более 500 осциллограмм для БП, отводимых от выше названных областей тела. На рис. 1 и 2 представлены наиболее характерные из них.

Рис.1 отражает характер изменения БП, вызванных ГР в системе грудная клетка – правая рука, а рис. 2 – в системе голова – правая рука. Нижняя осциллограмма на рисунках соответствует БП, отводимого вблизи ГРЭ, а верхняя – вблизи высоковольтного электрода. По ним видно, что общим для всех осциллограмм является сильное уменьшение амплитуды БП на руке по сравнению с БП, отводимого вблизи ГРЭ. Этот факт указывает на заметное затухание тока при его течении по телу на исследованных участках от вызвавшего источника – ГР, до «приемника» – ладони. Сказанное справедливо не только для разрядного тока (он представлен отдельными импульсами длительностью от 0,05 до 0,2мкс), но и для емкостного (на осциллограммах он выражен колоколообразными импульсами длительностью от 6 до 8мкс). Сильно разнятся и сами БП у выбранных органов. Так, для области сердца, вызванный импульсом емкостного тока БП, носит форму близкой к синусоиде, а для области лба – типичный видеоимпульс с очень крутым передним фронтом и экспоненциально затухающим задним. Таже тенденция наблюдается и для БП, регистрируемых у высоковольтного электрода на ладони.

рис.1 рис.2 Все эти результаты однозначно показывают, что на исследованных участков тела человека характер течения тока ГР различен и вероятно определяется электрофизиологическим состоянием конкретного органа (в нашем случае сердца и мозга). Не исключено, что для других органов или их систем будут наблюдаться свои режимы течения тока ГР, выявлению которых предполагается посветить дальнейшие исследования.

Полученные результаты еще раз убедительно подтверждает правоту мысли основоположников газоразрядной фотографии С.Д. Кирлиан и В.Х. Кирлиан о различии режимов горения ГР на различных участках тела человека [4].

Список публикаций:

[1] Бойченко А.П., Зозуля С.А. Сб. матер. Междунар. конф. Процессы и явления в конденсированных средах. Краснодар, КубГУ, 123–125 (2005).

[2] Бойченко А.П., Шустов М.А. Основы газоразрядной фотографии. Томск, «STT», 2004, 316с.

[3] Бойченко А.П. Способ газоразрядного фотографирования биообъектов. Патент РФ №2247531от 10.03.2005.

[4] Кирлиан С.Д., Кирлиан В.Х. Высокочастотные разряды в электрическом поле конденсатора: фотографирование токами высокой частоты, высокочастотная электронно-ионная оптика. Краснодар, «Просвещение-ЮГ», 2003, 200с.

–  –  –

Интенсивное исследование магнитных наноразмерных частиц обусловлено возможностью их практического использования, поэтому поиск новых методов их синтеза представляет интерес [1]. В данной работе приводятся результаты исследований магнитных свойств соединений, синтезированных железовосстанавливающими микроорганизмами, выделенными из породы Белкинского месторождения фосфоритов (Кемеровская область).

Образцы, содержащие микроорганизмы помещались в питательную среду Lovley. После изменения цвета раствора с красно-коричневого до зеленоватого, свидетельствующего об изменении валентности ионов

Fe, железовосстанавливающие бактерии выделялись на агаризованной среде Lovley следующего состава в (г/л):

NaHCO3 – 2.5; NH4Cl – 1.5; NaH2PO4·H2O – 0.6; CaCl2 ·H2O – 0.1; цитрат Fe3+ - 5.0; фенол – 0.2. Выращивание проводили в микроаэрофильных условиях под слоем вазелинового масла при комнатной температуре.

В данной работе использовались выделенные таким образом изоляты: FR–2, FR–4, FR–5, FR–10, FR–13, FR–15, FR–22, FR–24, pf–4, pf–6, pf–7, pf–8, pf–9, pf–10, pf–13. Микроорганизмы выращивались в микроаэрофильных условиях под слоем вазелинового масла при комнатной температуре в среде следующего состава в (г/л): NaHCO3 – 0.5; KCl – 0.1; NH4Cl – 1.5; KH2PO4 – 0.6; цитрат Fe3+ - 0.5, дрожжевой экстракт – 0.1;

бензойная кислота – 0.3.

Отбор проб производился через 7–14 дней после засева микроорганизмов в питательную среду.

Выращенные микроорганизмы отделялись от среды центрифугированием. Полученная таким образом биомасса бактерий исследовалась методом ферромагнитного резонанса (ФМР) на частоте 9.2 Ггц при комнатной температуре. Для каждого из исследуемых изолятов были получены кривые резонансного поглощения.

Магнитные сигналы обнаружены у 6 из 15 изолятов, полученные данные приведены в таблице:

Изолят дН1 дН2 НР1 НР2 HP FR-2 2147 3470 3050 822 FR-4 1685 2360 1562 682 FR-5 2148 3042 3062 617 FR-15 1968 2718 4994 2940 pf-10 2067 3624 1558 684 pf-13 1893 2418 1616 732 Наиболее интересные сигналы наблюдаются у следующих изолятов: FR–4, FR–5, pf–6, pf–10. Эти изоляты и были выбраны для дальнейших исследований.

Работа выполнена при поддержке целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы»

(2006-2008). Код проекта РНП.2.1.1.7376.

Список публикаций:

[1] С.П. Губин, Ю.А. Кокшаров. Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства // Успехи химии. 2005.

№74(6). С549-569.

–  –  –

Впервые на существование собственного слабого излучения (в частности в ультрафиолетовой области спектра) клеток животных и растений, которое индуцирует деление окружающих клеток, указал А.Г. Гурвич [1] и назвал его «митогенетическими лучами». Природа химических реакций, обусловливающих свечение, до сих пор еще далеко не ясна.

После появления первых работ по собственной «сверхслабой» хемилюминесценции клеток, тканей и препаратов крови, были сделаны многочисленные попытки использовать этот показатель в целях клинической диагностики. При ряде патологий разница была довольно существенной. И все же измерение неактивированной хемилюминесценции в широкую клиническую практику пока не вошло, в отличие от хемилюминесценции в присутствии активаторов [2].

С другой стороны, как показывают опыты [37] и расчеты [7] собственное «слабое» излучение от неравновесных термодинамических систем отнюдь не мало и его регистрация (при электролизе растворов, биохимических реакциях) достаточно просто осуществляется бесконтактным методом по изменению ОВП (окислительно-восстановительного потенциала) водных растворов, либо спектральными методами [8, 9].

Поэтому возникла идея по использованию результатов работ [39] для клинической диагностики. С этой целью был проведен опыт по искусственному заражению препаратов крови микробами Lactobacillus plantarum.

Схема опыта (от 15.12.2005). Стандартные полипропиленовые пробирки (10 мл, с толщиной стенок ~0,9 мм и герметично закрывающимися пробками) с соблюдением стерильности заполнялись свежеприготовленной асептической взвесью форменных элементов крови человека (V=4,5 мл), восстановленной физиологическим раствором из эритромассы (2:1). Далее суспензия эритроцитов искусственно засевалась Lactobacillus plantarum в количестве 8105 и 16105 клеток на пробирку. Исследовалось также влияние неравновесной системы свежеприготовленного анолита нейтрального катодно-обработанного (АНК) на процесс размножения микроорганизмов и динамику препаратов крови. При условиях идентичных опытным в пробирки добавлялось по 0,4 мл АНК с концентрацией активного хлора 500 мг/л. Все пробирки помещали в стандартные 20 мл рис.1. Графики бесконтактного изменения ОВП пластиковые шприцы "Луер". Пространство дистиллированной воды относительно ОВП эталона между пробиркой и шприцом заполняли под влиянием свежеприготовленной суспензии дистиллированной водой (V= 8 мл) и эритроцитов 13: а – с добавлением анолита ~(10:1), б герметизировали резиновой прокладкой. Шприцы

– без добавок; 2 (3) с искусственным заражением помещали в термостат с T = + 37o C. Все микробами Lactobacillus plantarum ~4105, (~2105) измерения рН и ОВП воды проводились через каждые 24 часа на приборе рН-150 относительно хлорсеребряного электрода (ХСЭ) и эталона сравнения (дистиллированная вода в шприце с пустой внутренней пробиркой).

Результаты опыта представлены на рис.1. Каждая точка на графике – среднее арифметическое измерений 5 индивидуальных проб ± стандартное отклонение. За время наблюдения отмечен небольшой дрейф ОВП эталонной воды с +308 мВ до +260 мВ (ХСЭ), рН в контроле, опыте и эталоне при этом изменялся на ~0,3 единицы.

Таким образом, живые системы (как свежеприготовленные препараты крови, так и микроорганизмы) в процессе своей жизнедеятельности активно излучают и взаимодействуют. При этом наблюдается бесконтактная активация жидкостей (БАЖ) сверхкогерентным электромагнитным излучением от резонансных микрокластеров [7, 8]. Открытие феномена БАЖ от живых систем может стать основой для новых чрезвычайно простых и сверхчувствительных бесконтактных методов учета состояния живой системы без вмешательства в ее структуру, новых методов диагностики в медицине, микробиологии и в других отраслях.

Список публикаций:

[1] Гурвич А.Г. Митогенетическое излучение, М., Госмедиздат, 1934.

[2] Владимиров Ю.А. Курс лекций "Физико-химические основы патологии клетки".

http://www.biophysics.hotmail.ru/doc/doc.htm.

[3] Прилуцкий В.И., Бахир В.М. Электрохимически активированная вода: Аномальные свойства, механизм биологического действия. М.; ВНИИИМТ АО НПО "Экран". 1997. с. 228, http://www.ikar.udm.ru/sb10-1.htm.

[4] Широносов В.Г., Широносов Е.В. Опыты по бесконтактной активации воды. // "Электрохимическая активация в медицине, с/х, промышленности". Второй Международный симпозиум. Доклады и тезисы. — М.: ВНИИИМТ, 1999. ч. 1. с.

66. http://www.ikar.udm.ru/sb15-12.htm.

[5] Дубровская О.А., Мулахметов Р.Ф., Широносов В.Г. Феномен бесконтактной активации от микрогидрина и при химических реакциях. Сб. тезисов ВНКСФ-8, г. Екатеринбург, 2002. с. 597-599. http://www.ikar.udm.ru/sb26-2.htm.

[6] Каратаева С.Ю., Широносов В.Г. Феномен бесконтактной активации жидкости живыми организмами. Сб. тезисов докладов ВНКСФ-10, Москва, 2004. с. 825-827. http://www.ikar.udm.ru/sb33-3. zip.

[7] Широносов В.Г. Резонанс в физике, химии и биологии. Ижевск. Издательский дом “Удмуртский университет”, 2001.

92 c., http://www.ikar.udm.ru/sb22.htm.

[8] Коновалова Н.А., Меньшикова С.Г., Широносов В.Г. Регистрация феномена бесконтактной активации жидкостей методами СВЧ-спектроскопии. Сб. тезисов ВНКСФ-8, г. Екатеринбург, 2002. с. 590-592. http://www.ikar.udm.ru/sb26-1.htm.

[9] Бердова Е.С., Глухова Н.А., Широносов В.Г., Курганович В.С. Феномен изменения спектров растворов перманганата калия при бесконтактной активации. Сб. тезисов докладов ВНКСФ-10, Москва, 2004. с. 543-544.

http://www.ikar.udm.ru/sb33-1. zip.

[10] Широносов В.Г. Феномен живой воды и его простое объяснение. Сб. тезисов XIII Международного симпозиума “Международный год воды 2003”, Австрия, 2003. с. 246 – 249, http://www.ikar.udm.ru/sb28-1-3.htm.

–  –  –

Еще в середине 70-х гг. прошлого столетия были получены достаточно убедительные данные о биологическом действии электрохимически активированных слабых растворов [1-3]. Однако, до сих пор не существует единой теории, описывающей процессы в активируемых растворах [1, 3]. И не смотря на недостаточную изученность этих важных механизмов, биологическая активность различных активированных жидких сред уже широко и эффективно используется не только в быту, но и в медицине [2].

Наличие следов различных воздействий на воду наиболее надежно выявляется не при анализе «статических» свойств воды, а при исследовании протекающих в ней процессов или же влияния ее на биообъекты. В работе представлена серия опытов по воздействию бесконтактно активированной (БА) в электролизере без диафрагмы питательной среды на Escherichia coli.

Этот хорошо изученный объект можно считать наиболее удобным в исследованиях контактно и бесконтактно активированных сред по ряду свойств:

высокая чувствительность к слабым изменениям окружающей среды, высокая скорость воспроизведения, не требовательность, доступность и др.

В электролизере без диафрагмы проводилась контактная активация слабо минерализованной воды – менее 150 мг/л (далее «раствор») до существенного изменения ОВП (Red-Ox потенциал):

от +250 мВ до -270±15 мВ (ХСЭ). Непосредственно после прекращения активации (отключения тока) в раствор (+370С) погружались небольшие тонкостенные диэлектрические емкости, содержащие подготовленную питательную среду с жизнеспособными клетками (E. coli). Затем, через определенные промежутки времени, оценивались параметры в питательной среде (ОВП, pH, D – оптическая плотность) и физ. растворе (ОВП).

Регистрация оптической плотности проводилась на спектрофотометре "Specord M40" (Carl Zeiss Jena), в кварцевых кюветах с оптическим ходом 10 мм на длине волны 540 нм. В контроле при прочих равных условиях активация не проводилась, ОВП раствора оставался на уровне +250±15 мВ. Динамика роста E. coli представлена на рис.1.

Во второй серии опытов после активации и до погружения емкостей с исследуемой суспензией клеток проходило 15 часов релаксации активного раствора (рис.2).

–  –  –

Известно, что при разных режимах и методах активации, осуществляется различное биологическое действие на один и тот же объект [4]. В данной работе при одном режиме, но разном времени релаксации наблюдаются противоположные эффекты, что представляет большой интерес в связи с поиском тест-объекта для исследования процессов в активированных жидкостях.

Разное влияние активированных растворов в зависимости от времени релаксации на сложную систему (питательная среда + E. coli) можно достаточно просто объяснить в рамках классической нелинейной физики сверхкогерентным электромагнитным излучением от резонансных микрокластеров [3].

В нашей работе так же подтверждается стабилизирующее действие активации на живые клетки [5], на что указывает небольшой разброс данных в опыте по сравнению с контролем.

Список публикаций:

[1] Прилуцкий В.И., Бахир В.М. Электрохимически активированная вода: Аномальные свойства, механизм биологического действия.- М.; ВНИИИМТ АО НПО "Экран,. 1997. - с. 228. (http://www.ikar.udm.ru/sb10-1.htm) [2] Леонов Б.И., Электрохимические технологии для мира и человека, Общие вопросы электрохимической активации, 2-й Международный Симпозиум, Электрохимическая активация в медицине, сельском хозяйстве, промышленности. – М.;

ВНИИИМТ АО НПО "Экран', 1999.

[3] Широносов В.Г. Резонанс в физике, химии и биологии. Ижевск. Издательский дом “Удмуртский университет”, 2001.

92 c. http://ikar.udm.ru/sb22.htm [4] Мирошников А.И, Влияние режима обработки католита и анолита питательной среды на рост клеток E. coli, Теоретические и экспериментальные исследования, 2-й Международный Симпозиум, Электрохимическая активация в медицине, сельском хозяйстве, промышленности. – М.; ВНИИИМТ АО НПО "Экран', 1999.

[5] Казанкин Д.С., Широносов В.Г., Исследование влияния бесконтактно активированной воды на электрокинетические свойства дрожжевых клеток, Электрохимическая активация в промышленности, 3-й Международный симпозиум в медицине, сельском хозяйстве, промышленности, - М.;.; ВНИИИМТ АО НПО "Экран', 2001. – с. 266.

–  –  –

Меланины являются классом пигментов широко распространенных в животном и растительном мире. В биосистемах они играют роль фото- и радиопротекторов, а также эндогенных регуляторов окислительновосстановительных процессов.

Меланины образуются при энзиматическом окислении ароматических соединений, главным образом, пирокатехина, 3,4-диоксифенилаланина, 5,6-диоксииндола и других. По своему химическому строению меланины представляют сложные гетерополимеры с сильно развитой системой полисопряжения, которые различаются по мономерным единицам и по типу связей между ними. Химическое строение и механизм действия пигментов до настоящего времени точно не установлены вследствие сложности их полимерной структуры и большого разнообразия.

Изучение структуры меланинов и механизмов их действия необходимы как для понимания их роли в живых системах, так и в плане их практического применения. Сложность выделения и идентификации природных меланинов ставит задачу получения синтетических аналогов, обладающих теми же функциональными свойствами, что позволяет исследовать связь между особенностями структурного состояния меланинов и их физиологической активностью.

Нами исследованы меланиновые соединения, образующиеся при озонировании водного раствора тирозина при щелочных значениях pH. Различные этапы технологического процесса получения препаратов выделяли по величине поглощённой дозы озона. Полученный озонированием препарат осаждали при кислых значениях pH и центрифугировали.

Для регистрации электронных спектров поглощения использовали водные растворы синтезированных препаратов.

При взаимодействии тирозина с озоном наблюдается модификация структуры аминокислоты, что приводит к изменению электронных спектров поглощения препаратов. Эффективность модификации зависит от величины поглощенной дозы озона. В спектрах электронного поглощения, на первых стадиях технологического процесса присутствуют характеристические полосы исходного препарата, обусловленные поглощением ароматического кольца. С увеличением поглощенной дозы озона полосы в областях 227 нм и 275 нм сглаживаются, и наблюдается рост оптической плотности препарата в исследованной спектральной области. Увеличение оптической плотности в широком спектральном диапазоне связано с образованием меланиновых структур, которые характеризуются наличием систем сопряжённых двойных связей различной длины.

Дальнейшее увеличение поглощенной дозы озона приводит к падению оптической плотности во всем спектральном диапазоне, что вероятно, обусловлено разрушением систем сопряженных двойных связей и деструкцией образовавшихся полимерных структур.

рис.1. Кривая титрования препарата озонированного тирозина для образца с поглощённой дозой озона F=0,37 Для оценки изменений структурно-функционального состояния образовавшихся в процессе синтеза препаратов, проводили потенциометрическое титрование осадочного слоя продуктов озонирования.

В качестве образцов использовали водные растворы синтезированных препаратов. Варьирование величины pH осуществляли добавлением NaOH и HCl. Кривые титрования исследованных препаратов имеют сложный вид (рис.1) и различаются для разных образцов. Форма кривых титрования синтезированных препаратов свидетельствует о различном содержании в структуре образующихся молекул групп, участвующих в протолитических реакциях, и проявлении ими буферных свойств в определенных областях рН (рис.1).

–  –  –

Биосенсор (биодатчик) – аналитическое устройство, генерирующее сигнал, значение которого пропорционально концентрации анализируемого компонента в биологических образцах. Иммуносенсор, как разновидность биодатчика, основан на реакции комплиментарного связывания антитела с анализируемым антигеном. Использование иммуносенсора представляется наиболее переспективным для решения поставленной перед нами задачей разработки устройства для экспресс-диагностики инфаркта миокарда на основе выявления специфического маркера данной патологии – тропонина в крови пациента.

Объектом исследования является система, состоящая из биохимического распознавателя, представленного антителами к тропонину, осажденному на полимерном носителе и физического преобразователя, представленного катодом и анодом датчика. Полимерный носитель служит для изоляции электрода от биологической жидкости и удержания в тонком слое реагентов. Он может быть представлен в виде целлюлозных, лавсановых, нейлоновых, желатиновых пленок. В работе используется целлюлозная, отвечающая требованиям чувствительности иммуноферментного биосенсора. Полимерный носитель обеспечивает распределение частиц на границе мембрана-раствор и может приводить либо к ослаблению, либо к усилению сигнала. Толщина мембраны (50 – 1000 мм) влияет на образование дополнительного диффузионного барьера и позволяет исключить зависимость сигнала от движения анализируемого раствора, вместе с тем увеличивает время отклик (до 5-10 мин). Толщина носителя в его исходном состоянии и после взаимодействия с исследуемой средой не является величиной постоянной, что необходимо учитывать при проведении эксперимента. Предварительно изучаются свойства носителя в отсутствии осажденных антител.

Учитывается активность биологического компонента до и после иммобилизации. Целлюлозная пленка трех разных толщин (от 0,01 – 0,1 мм) исследуется на проницаемость, набухаемость, электропроводность и выбирается образец, обладающий оптимальным сочетанием необходимых характеристик (в наших исследованиях – образец 0,05 мм), для которого характеристики становятся константами.

На этапе предварительного планирования эксперимента рассматривается линейная модель y = ( x ) +, = 0 + 1 x1 + 2 x2 + 3 x3.Область планирования задана в виде куба, вписанного в шар. Точки полного где факторного плана, представленного матрицей D лежат в вершинах куба (см. рис.1).

–  –  –

Модель представлена в виде объекта с тремя входами и одним выходом. Входные контролируемые переменные заданы вектором x = ( x1, x2, x3 ), координатами которого являются значения: концентрации осаждаемого антитела, концентрации антигена в среде, температуры исследуемого раствора. Переменная y – величина тока, снимаемого с датчика на выходе, есть композиция отклика ( x ) и помехи случайного характера. Функция отклика в среднем характеризует неслучайные свойства объекта, которые выявляются лишь при многократном повторении опытов в неизменных условиях ( x ) = M ( y x ). Опыты ставятся на двух уровнях: знак «+» означает максимальное значение фактора, а знак «-» минимальное. Для трехфакторной модели, рассматриваемой в работе, значение концентрации вещества должна рассматриваться в диапазоне от 0,01 мкг/л до 3 мкг/л (при допустимых концентрациях в крови 0,08 – 0,2 мкг/л). Температурные колебания в диапазоне 15-30°С Входные переменные варьируются по программе насыщенного симплекс-плана: точки плана лежат на поверхности шара в вершинах правильного симплекса, изображенного на рис.1. Назначение эксперимента – получение зависимости, связывающей отклик с факторами на входе объекта. План реализует неслучайную часть полного факторного эксперимента и удовлетворяет условиям симметрии, ортогональности, нормированности. Это упрощает формулы оценивания неизвестных параметров модели.

На втором этапе проведения эксперимента управляемые факторы меняются по схеме полного факторного плана D.в дискретные равноотстоящие моменты времени k при задании временной базы анализа.

Элементами матрицы плана является значения факторов x1, x2, x3 соответственно, полученные в восьми { y (k )} опытах. Нормированная реализация последовательности случайных чисел преобразуется с помощью {S (r )}, где r – частота следования, указывает на число функций Уолша в новую последовательность y перемен знака на длительности T. Такое преобразование входных факторов из временной области в область частот следования позволит изучить реакцию объекта на воздействия в узких диапазонах частот следования при вариации временной базы анализа, числа опытов, амплитуды управляемых факторов и оценить информативность спектральных признаков, порожденных разложением экспериментальных данных по системе базисных функций Уолша.

Проведение эксперимента по выработанной нами программе позволит получить наиболее адекватную модель процессов, происходящих в биодатчике при проведении измерений.

–  –  –

Под растворенным органическим веществом (РОВ) понимают смесь высокомолекулярных и низкомолекулярных органических соединений различной химической природы, находящихся в природной воде и участвующих в биогеохимических процессах. Наибольший вклад в полосу флуоресценции РОВ вносят водорастворимые гуминовые соединения, имеющие полиароматическую структуру.

Целью нашего исследования является изучение спектральных особенностей наночастиц РОВ размером от 5 до 200 нм (коллоидного органического вещества или КОВ) и низкомолекулярных фракций с размером частиц менее 5 нм, подготовленных методами микрофильтрации и ультрафильтрации из проб природной речной воды. Спектры поглощения и флуоресценции измерялись на спектрофотометре Specord M40 и на спектрофлуориметре Perkin Elmer LS5.

Были получены следующие результаты:

1. Доля коллоидного органического вещества, определенная по спектрам поглощения и по спектрам флуоресценции, в исследованных нами пробах воды из реки Москва в среднем составляет около 40% РОВ.

2. Типичный спектр люминесценции всех фракций РОВ при возбуждении УФ светом (см. рис.1) имеет широкую полосу испускания с максимумом около 410…440 нм. Длина волны максимума спектра испускания зависит от длины волны возбуждения и от типа фракции РОВ. При возбуждении светом с длиной волны = 310 нм для всех фракций РОВ наблюдается “синий” сдвиг максимума флуоресценции относительно соответствующих максимумов при возбуждении на = 270 нм и = 355 нм.

3. Наблюдается сдвиг максимума флуоресценции КОВ в более длинноволновую область спектра на 5…12 нм относительно максимума флуоресценции низкомолекулярных фракций. При этом, чем больше концентрация КОВ, тем больше сдвиг максимума в спектре.

По-видимому, в природной воде средний размер наночастиц РОВ увеличивается с ростом концентрации КОВ.

4. Наночастицы РОВ большего размера имеют меньший квантовый выход флуоресценции. При возбуждении на = 355 нм квантовый выход флуоресценции КОВ уменьшается на 12% в сравнении с квантовым выходом исходного РОВ, в то время как соответствующее значение квантового выхода для низкомолекулярных фракций (5 нм) увеличивается на 30%.

Измерение таких спектральнолюминесцентных характеристик РОВ, как положение максимума флуоресценции в зависимости от длины волны возбуждения, квантовый выход флуоресценции, позволяет оценить соотношение высокомолекулярных и низкомолекулярных фракций в РОВ и отражает биологические и геохимические процессы, происходящие в речной воде.

рис.1 Флуоресценция фракций РОВ при возбуждении на 270, 310 и 355 нм.

–  –  –

Изучение экологии микроорганизмов часто усложнено неоднородным и динамическим характером среды их обитания вместе с малым и прерывистым размером распределения микросред. В этом отношении, по глубине в пределах интервалов от сантиметров до метров, столб воды стратифицированных озер часто определяется физико-химическими условиями или однонаправленными градиентами.

Отчетливое неоднородное распределение бактериопланктона и фитопланктона в толще воды наблюдается достаточно часто, но редко отбирают пробы воды, расположенные близко друг относительно друга по глубине.

Неадекватные методы по отбору проб часто ограничивают разрешающую способность вертикальных профилей. Использование тонкослойного отбора проб позволяет выявить значительно точно микроструктуру.

Таким образом, важным фактором, способствующим изучению водной микрофлоры, служит детальное изучение отдельных групп микроорганизмов, располагающихся в весьма узких экологических нишах.

Стратификация, или пространственное разделение видов, является одним из основных факторов, способствующих поддержанию видового разнообразия экосистемы. В связи с возрастающим антропогенным воздействием, приводящим к снижению биоразнообразия, важной задачей является изучение механизмов формирования структуры водных сообществ.

Изменения физико-химических условий в водоеме сопровождается изменением не только числа видов и выравненности видового состава, но и их стратификацией. Поэтому помимо количественных характеристик важное значение при оценке экологического состояния водоема имеют характер и динамика вертикального распределения.

В данной работе определена концентрация основных фотосинтетических пигментов (хлорофилла “а” и различных видов бактериохлорофилла) в водной толще в зоне хемоклина, озера Шира и озера Шунет в летний сезон и получено их вертикальное распределение, с помощью пигментного анализа.

Пробы хемоклина отбирались с помощью многошприцевого стратификационного батометра, разработанного сотрудниками лаборатории биофизики экосистем Института Биофизики СО РАН. Устройство предназначено для отбора проб воды из водоемов одновременно с нескольких глубин, причем расстояние по глубине между пробами 5 сантиметров, что позволяет исследовать вертикальное распределение химического состава и микрофлоры в стратифицированных водоемах, в которых отсутствует перемешивание воды между отдельными слоями.

Полученные данные сопоставлены с физико-химическими градиентами в исследуемых зонах. Проведен сравнительный анализ пигментного состава для озер Шира и Шунет.

Новые данные, получаемые экспериментально, существенно расширяют и дополняют наши представления о водных микроорганизмах и их систематике.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации и Американского фонда гражданских исследований и развития, грант RUX0-002-KR-06, программа «Фундаментальные исследования и высшее образование».

–  –  –

Неоптерин является неспецифическим, высоко чувствительным маркером активации клеточного иммунитета человека. Увеличение концентрации неоптерина в сыворотке, моче и цереброспинальной жидкости наблюдается уже на ранних стадиях вирусных, аутоиммунных, онкогематологических заболеваниях, а также при диабете, рассеянном склерозе, сердечной недостаточности, ВИЧ инфекции [1,2]. Неоптерин или 2-амино-4гидрокси-(D-эритро-1’,2’,3’-тригидроксипропил)-птеридин представляет собой стабильную молекулу с низкой молекулярной массой (253 Да), При активации иммунной системы он образуется в основном моноцитами/макрофагами при действии на них интерферона- [3]. При этом клетки также вырабатывают высоко реакционные АФК, направленные на борьбу с инициаторами воспаления и других заболеваний.

Ранее было показано, что неоптерин вызывает дополнительное образование АФК у нейтрофилов человека при их активации [4]. Целью данной работы было определить влияние неоптерина на способность моноцитов генерировать активные формы кислорода (АФК).

Моноциты выделяли из перефирической крови здоровых людей путем центрифугирования в градиенте плотности фиколл – верографина. Дважды промытые моноциты помещали в сбалансированный солевой раствор Эрла, pH = 7.4. Содержание моноцитов в клеточной суспензии составляло не менее 89-90%. Генерацию АФК изучали методом люминолзависимой хемилюминесценции (ХЛ) на биохемилюминометре БХЛ-1 (БГУ, Минск). Исследования проводились при T = 37°C. Объем анализируемой пробы составлял 1 мл, концентрация клеток- 5.105 моль/л. Влияние неоптерина на трансдукцию сигнала в моноцитах оценивали с помощью селективных ингибиторов: PD0988059 – ингибитор MEK1/2, SB203580 – ингибитор p38, LY294002 – ингибитор фосфатидилинозитид 3-киназы (PI-3K), GO6983 – ингибитор протеин киназы С (PKC), индометацин (Ind1концентрация 2.5.10-4М; Ind2 – концентрация 4.5.10-6М) – ингибитор фосфолипазы А2 (PLA2) и циклооксигеназ первого и второго типов (COX1/COX2) соответственно. Неоптерин добавляли в пробу на 11-ой минуте с момента начала измерения.

На рис.1 представлена типичная ХЛ кинетика моноцитов при их стимуляции адгезией к стеклу. При добавлении в пробу неоптерина наблюдалось увеличение ХЛ. Из рис. 2 следует, что неоптерин практически не вызывал дополнительное образование АФК моноцитами при действии на них Ind2, LY294002 и SB203580, в то время как инкубирование клеток с PD0988059, Ind1 приводило к уменьшению неоптерин – индуцированной ХЛ. Добавление GO6983 не влияло на действие неоптерина.

- действие ингибитора

- добавочное влияние неоптерина Интегральная интенсивность, %

–  –  –

На основе полученных данных можно сделать предположение, что неоптерин влияет на редоксактивность адгезирующих моноцитов периферической крови человека и обладает аутокринным действием.

PLA2, PI-3K, MEK1/2 и PKC могут быть вовлечены в неоптерин - индуцированное образование АФК в моноцитах.

Список публикаций:

[1] Fuchs D., Hausen A., Reibnegger G., Werner E.R., Dierich M.P., Wachter H. Neopterin as a marker for activated cell-mediated immunity: application in HIV infection. Immunol Today. May, 9(5), 1988, pp. 150–155.

[2] Fuchs D., Weiss G., Reibnegger G., Wachter H. The role of neopterin as a monitor of cellular immune activation in transplantation, inflammatory, infectious and malignant diseases. Crit Rev Clin Lab Sci, 29, 1992, pp. 307-341.

[3] Hoffmann G., Wirleitner B., Fuchs D. Potential role of immune system activation-associated production of neopterin derivatives in humans. Inflamation Research, 52, 2003, pp. 313–321.

[4] Razumovich J.A., Semenkova G.N., Fuchs D., Cherenkevich S.N. Influence of neopterin on the generation of reactive oxygen species in human neutrophiles. FEBBS Letters. 549, 2003, pp. 83-86.

–  –  –

Значительная часть задач обработки информации и анализа эмпирических данных связано с изучением некоторых свойств изображений, полученных экспериментальным путем. Реальные изображения в ряде случаев обладают рядом недостатков, затрудняющих извлечение информации. Поэтому в настоящее время активно разрабатываются специальные математические и цифровые методы обработки реальных изображений, основная задача которых – существенно улучшить качество реальных изображений с одной стороны, и с другой стороны – увеличить объем информации, доступной для анализа из обработанных изображений.

Практически важным примером извлечения информации из экспериментальных изображений является чтение или расшифровка рентгенограмм, полученных от различных биологических объектов. Извлечение информации из традиционных аналоговых или пленочных рентгенограмм затруднено в целом ряде случаев в силу объективных причин, обусловленных соответствующим методом регистрации. Известно, что в настоящее время в клинической практике практически в основном используется пленочный аналоговый способ регистрации рентгеновского изображения, то актуальными является работы по цифровой обработке таких изображений.

Поэтому целью данной работы является разработка системы оцифровывания реального рентгеновского снимка, т.е. получения соответствующего изображения в цифровом формате и проведение анализа различных методов обработки в пространственной области с целью выбора наиболее эффективного алгоритма улучшения качества изображения, кроме того рассмотрена возможность использования графических 3ds Max технологий для создания удобного виртуального объекта, для создания которого используется информация с двух взаимно перпендикулярных проекций.

Так как характерной особенностью практических рентгеновских снимков является низкий контраст изображения, то основная задача, решаемая выбранными методами цифровой обработки, была связана с повышением контраста изображения, проведением яркостной коррекции и фильтрации, что позволяло детализировать и выявить мелкие детали и структуры отдельных участков рентгеновского снимка.

В рамках данной работы были созданы компьютерные программы, в которых были реализованы такие методы обработки рентгеновского изображения в пространственной области как метод растяжения, гистограммный, разностный и метод преобразования локальных контрастов.

рис.1.

По результатам практических реконструкций одного и того же рентгеновского снимка был проведен анализ качества получаемых обработанных изображений. Анализ показал, что в случае обработки локального участка наибольшей эффективностью обладает метод растяжения. В случае обработки всего рентгеновского снимка наиболее эффективными являются разностные методы.

Основным результатом работы является компьютерная программа, реализованная в среде Visual C++, которая позволяет осуществить следующие виды обработки с оцифрованным изображением пленочного рентгеновского снимка: инвертирование контраста изображения, выделение отдельных участков, масштабирование, как отдельных участков, так и всего изображения, повышение контраста, фильтрация, яркостная коррекция.

На рисунке (рис.1) приведен пример результата цифровой обработки реального рентгеновского снимка.

Помимо традиционного метода повышения контраста рентгеновского снимка нами была предпринята попытка соединения двух аналоговых пленочных рентгеновских снимков в двух взаимно перпендикулярных плоскостях в виде единого объемного 3ds Max объекта, который содержит в себе объединенную информацию из двух плоских изображений. Подобный виртуальный объект несет в себе практически всю информацию, заложенную в пленочных рентгенограммах, и является более удобным для проведения анализа.

Таким образом, в данной работе показано, что возможности современной пленочной рентгенографии повышаются с привлечение цифровой обработки плоских изображений и весьма перспективными являются технологии, соединяющие в себе цифровую обработку и современные трехмерные графические программные средства.

–  –  –

В последнее время большое количество исследователей обратилось к моделированию процессов, происходящих в человеческом организме, в частности – к построению модели сократительной динамики клетки сердца.

В работах [1,2] показано, что для обеспечения сократительной активности сердечной клетки в течение сердечного цикла необходимо изменение концентрации цитозольного Са2+в клетке на порядок величины, которое происходит в результате сложного процесса, называемого «кальцием вызванное высвобождением кальция (КВВК)». Особенность этого явления заключается в триггерном характере высвобождения большого количества Са2+ из внутриклеточных накопителей (саркоплазматического ретикулюма, СР), обусловленного поступлением в клетку относительного небольшого количества Са2+ из внеклеточной среды через сарколеммальные каналы L-типа.

В [2] высказано предположение, что сопряженная группа рианодиновых (RyR) каналов, через которую и осуществляется высвобождение Са2+ в клетку из СР, в числе от 10 до 200 образует почти квадратную решетку – кластер, который взаимодействует с L-каналом в пределах малого субпространства между соответствующими поверхностями мембраны СР и сарколеммы. Не смотря на то, что существует большое число моделей, основанных на теории локального контроля, проблема описания динамики RyR-решетки остается одной из центральных в биофизике сердечной мышцы.

В данной работе развита идея, впервые предложенная в [3], для анализа статических и динамических свойств RyR-решеток использован гамильтонов формализм и спиновая модель Изинга, типичные для задач физики твердого тела.

Ранее нами была изучена динамика одиночного RyR-канала и кооперативная динамика RyR-решетки в рамках электронно-конформационной модели, в которой исследуются детали межмолекулярного устройства каналов. В данной работе предпринята попытка исследования динамического отклика RyR-решетки на импульс со стороны L-каналов как неравновесный фазовый переход из закрытого состояния в открытое. Также приведены результаты компьютерных экспериментов по релаксации квадратной RyR-решетки размером 11x11 после возбуждения одного – центрального (m=61) канала этой решетки при различных параметрах исследуемой модели.

Смоделировано закрытие каналов решетки в результате динамического уменьшения параметра эффективного давления Са2+. Существование автоколебаний в модели хорошо согласуется с экспериментально наблюдаемыми спонтанными осцилляциями концентрации Са2+ в сердечных клетках при перегрузке СР кальцием.

Работа поддержана грантом РФФИ 03-04-48260.

Список публикаций:

[1] Bers D.M., Excitation-Contruction Coupling and Cardiac Contractile Force, NY Kluwer Acad Publ., 2002 [2] Stern M.D., Biophysics J, V.63, 1992, 497-517 [3] Москвин А.С. и др., Доклады Академии Наук, 400 №2, 2005, 1-7с.

–  –  –

В настоящее время существуют многочисленные работы, посвященные прямым инструментальным измерениям повышения температуры различных органов и тканей в результате лазерного облучения. В огромном массиве литературных данных нами не обнаружено сведений о нагреве крови низкоинтенсивным лазерным излучением, используемым в лазеротерапии. Кровь, как известно, является основной составляющей практически любой биологической ткани. Поэтому проведение теоретических расчетов и получение экспериментальных данных в данном направлении представляет собой огромный интерес. В данной работе приведены результаты проведенных нами расчетов динамики температуры слоя крови в поле излучения гелийнеонового лазера.

В основу вывода уравнения теплового баланса положен закон сохранения энергии. Чтобы получить полное математическое описание конкретного процесса теплопроводности необходимо добавить условия однозначности.

Учитывая вышеизложенное, из уравнения теплового баланса, нами была вычислена теоретическая температура крови Ts в поле низкоинтенсивного лазерного излучения. Известно, что кровь состоит из жидкой части – плазмы и взвешенных в ней форменных элементов – клеток крови. Поскольку концентрация эритроцитов в крови значительно превышает концентрацию лейкоцитов и тромбоцитов, то в дальнейшем мы будем рассматривать кровь как плазму с взвешенными в ней красными кровяными тельцами – эритроцитами, которые равномерно распределены в слое крови и хаотически ориентированы по отношению друг к другу.

Следовательно, поглощение кровью обусловлено, в основном, поглощением энергии лазерного излучения эритроцитами (поглощением энергии плазмой можно пренебречь в виду его малости), тогда в общем виде уравнение баланса энергии частицы – эритроцита можно представить du = Q1 + Q 2 + Q3, (1) dt du где – изменение внутренней энергии частицы, Q1 – поглощенный эритроцитом поток энергии, Q2 – поток dt за счет конвективного теплообмена, Q3 - поток энергии переизлучения.

–  –  –

Неопластические клетки влияют на организм своими секреторными продуктами, а также извлекают из крови многие вещества, способствуя их дефициту. Кроме того, борьба иммунной системы против опухоли сопровождается появлением цитокинов. Все это обуславливает возникновение комплекса паранеопластических феноменов. Распространение активных веществ происходит за счет системы кровообращения, которая является фактором целостности организма. Таким образом, патологические состояния в любом из органов обязательно отряжаются на состоянии всех остальных органов и тканей, в том числе и на самих клетках крови [1]. В связи с этим становится актуальным исследование патологических изменении у онкологических больных.

Целью работы стало исследование физико-химических свойств мембран эритроцитов и лимфоцитов у мышей с карциномой Эрлиха в процессе опухолевого роста. Также были получены характеристики мембран эритроцитов у онкологических больных и сопоставлены с модельным экспериментом. В работе применялись флуоресцентные зонды – пирен для оценки микровязкости мембран клеток, Rhodamine-123 для определения мембранного потенциала и Fura-2/AM для измерения внутриклеточной концентрации Са2+.

В исследованиях, проведенных нами, действительно наблюдалось значительное влияние опухоли на физико-химические характеристики клеток крови. В модельном эксперименте нами были рассмотрены мыши с асцитной карциномой Эрлиха, и были получены следующие результаты. Текучесть липидного бислоя мембран эритроцитов у контрольных мышей составила 2,27±0,28 отн.ед., и в течение первых 11 суток после трансплантации опухоли была стабильной, в то время как в зоне белок-липидного контакта на 7-11 сутки отмечалось ее достоверное снижение с 1,79±0,32 отн.ед. до 1,32±0,09 отн.ед. На 12 сутки микровязкость мембран эритроцитов синхронно уменьшалась и достигала минимального значения к 16 суткам как в липидном бислое (3,39±0,40 отн.ед.), так и в зоне белок-липидного контакта (2,05±0,27 отн.ед.) (рис.1а). Повышение текучести мембран лимфоцитов в зоне липидного бислоя с 0,063±0,004 отн.ед. (контроль) до 0,091±0,016 отн.ед. наблюдалось на 7-10 сутки после перевивки карциномы. На 11 день текучесть резко снизилась до 0,048±0,002 отн.ед. и далее оставалась пониженной. Критическими точками в динамике изменения микровязкости мембран лимфоцитов в зоне белок-липидного контакта были 9, 10 и 11 дни после трансплантации опухоли. До 9 дня текучесть медленно повышалась с 0,160±0,010 отн.ед. до 0,180±0,009 отн.ед., на 10 сутки текучесть снизилась до 0,152±0,008 отн.ед. Далее на 11 сутки повысилась более чем в 1,5 раза до 0,243±0,009 отн.ед. и держалась вплоть до 16 суток в среднем на уровне 0,230-0,185 отн.ед. (рис.1б).

0,30 4,0 3,5 0,25

–  –  –

Кроме того, обнаружено, что содержание Са2+ в эритроцитах постепенно снижалось в течение 9 суток после трансплантации опухоли с 165±4,6 нМ до 153±2,5 нМ, но на 10 сутки увеличилось (171±8,1 нМ) и стало даже превышать уровень контроля. Максимум внутриклеточной концентрации ионов кальция (190±10,7 нМ) наблюдался на 13 сутки после трансплантации опухоли.

У людей больных раком наблюдалась картина аналогичная действию карциномы Эрлиха в первые дни роста. В зоне белок-липидного контакта изменение текучести эритроцитарных мембран у больных раком тела матки составило 42%, больных раком легкого – 61% и миомой матки – 68%. В зоне липидного бислоя снижение составило 34%, 56% и 65% соответственно. Концентрация Са2+ у больных раком легкого была ниже на 23%, причем это сопровождалось уменьшением мембранного потенциала на 17% [2].

Таким образом, в эксперименте наблюдались значительные изменения физико-химических свойств мембран клеток крови, что может приводить к нарушению функциональных свойств клеток. Подобные изменения в лимфоцитах могут привести к неправильной работе иммунной системы, а в эритроцитах – к нарушению транспортной функции. Не только повышенная микровязкость мембран, но и снижение внутриклеточной концентрации кальция, приводящее к уменьшению мембранного потенциала обнаруженные нами, могут привести к усугубление основного патологического состояния онкологических больных за счет усиления гипоксии органов и тканей. Этого можно избежать применением различных препаратов с антигипоксическим действием.

Список публикаций:

[1] Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П., Механизмы развития болезней и синдромов – СПб.: ЭЛБИ-СПб, 2002. – 507 с.

[2] Самойлова А.А., Сборник тезисов Одиннадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых: Тезисы докладов. – Екатеринбург: издательство АСФ России, 2005. – с. 423-424.

–  –  –

треугольников на поверхности кишечника. Это нужно учитывать при проведении диагностики, операциях и лечении желудочно-кишечных заболеваний. Поскольку барицентрические методы находят применение в генетической теории наследственности биологической популяции [2], то предрасположенность к заболеванию способна передаваться от одного поколения к другому.

В заключении, отдавая дань памяти новосибирскому ученому Гребенникову В.С., подчеркнем следующее. Геометрия масс позволяет выделить геодезические конфигурации, обладающие левитирующими (антигравитационными) свойствами. Поэтому исследования в данном направлении являются задачей не столь отдаленного будущего. Практическую же значимость создания таких устройств трудно переоценить.

Список публикаций:

[1] Степанов Л.И., Степанова Л.Л.// Современные аспекты патогенеза, перспективы диагностики и лечения в гастроэнтерологии: Труды 30-й конф. 16-18 мая 2002 г., Смоленск; М., 2002. С 120.

[2] Балк М.Б., Болтянский В.Г. Геометрия масс. – М.: 1987, 160 с.

–  –  –

Неинвазивные спектральные методы исследования играют все большую роль в диагностике ряда болезней, и со временем, несомненно, займут лидирующие позиции среди всех методов диагностики. Одним из таких методов, причем наиболее эффектиным, является использование флуоресценции в ультрафиолетовом диапазоне для анализа состояния ткани. Но для реализации возможностей такого метода необходимо изучить влияние тех или иных морфологических изменений, происходящих в патологических биотканях, на их спектральные свойства. В данной работе представлены результаты исследования влияния эндогенных флуорофоров на спектр флуоресценции цервикальной ткани в норме и при некоторых патологиях: эрозии, цервиците, раке. Исследования проводились путем численного моделирования спектров флуоресценции эндогенных флуорофоров: НАД, ФАД, коллагена и эластина с учетом поглощения излучения флуоресценции гемоглобином.

Спектры флуоресценции цервикальной ткани шейки матки в норме и при патологиях моделировались следующим выражением:

I( f ) = V1 [F( f ) + N ( f )] + V2 C( f ) + V3 [E ( f ) + C( f )]G exp{ ( m ( ) + m ( f ))d 3 }. (1) Здесь I(f ) – интенсивность флуоресценции в относительных единицах; F(f), N(f), E(f), C(f) – нормированные спектры флуоресценции ФАД, НАД, эластина и коллагена; V1, V2, V3 – константы, определяющие вклад каждого флуорофора в суммарный спектр (этот вклад пропорционален концентрации, квантовому выходу и глубине залегания флуорофора) (рис.2). Экспоненциальный множитель учитывает ослабление возбуждающего излучения и излучения флуоресценции гемоглобином с вкладом G.

Молекула белка – биополимер, в котором мономерные единицы – аминокислотные остатки. Расчет спектров проводился для отдельных аминокислотных остатков, разорванные связи которых заполнялись псевдоатомами водорода. Моделирование спектра флуоресценции цервикальной ткани проводилось в несколько этапов. На первом этапе рассчитывались электронные спектры отдельных аминокислотных остатков неэмпирическим методом. Методы расчёта электронных спектров многоатомных молекул реализованы в виде комплекса сервисных программ HyperChem. Результатами расчёта являлись спектроскопически активные уровни и их относительные интенсивности. На втором этапе рассчитывали электронно-колебательные спектры отдельных аминокислотных остатков по методу Грибова и Баранова [1]. Каждая колебательная компонента представляется в виде гауссовой кривой. Контур всего спектра поглощения представляет собой сумму электронно-колебательных полос во всём спектральном диапазоне. Так как в настоящее время теоретически оценить полуширину электронно-колебательных линий возможности нет, то полуширины в данном подходе являются эмпирическими параметрами, задаются одинаковыми для всех компонент, и выбираются из лучшего согласия рассчитанного контура с экспериментальной спектральной кривой. Предполагается, что полуширина каждой колебательной компоненты равна 100 нм. На третьем этапе рассчитывался спектр поглощения молекулы белка (коллагена, эластина, ФАД и НАД) как сумма спектров поглощения отдельных аминокислотных остатков с учётом их вида и числа в каждой молекуле. На четвёртом этапе рассчитывали спектры флуоресценции белков с помощью универсального соотношения между спектрами поглощения и флуоресценции Б.И.Степанова. Для примера на рис.1 представлен рассчитанный спектр флуоресценции коллагена, а на рис.2 представлен спектр флуоресценции цервикальной ткани шейки матки в норме, рассчитанный с помощью отношения (1).

рис.1. Спектр флуоресценции коллагена рис.2. Спектр флуоресценции цервикальной в диапазоне длин волн 50-650 нм. ткани шейки матки в норме.

Сравнения аналогичных спектров для нормальной и патологической цервикальной ткани показали, что отличить норму от эрозии и рака можно только по интенсивности флуоресценции, а от цервицита ещё и по отсутствию максимумов в области длин волн 380 и 430 нм.

Список публикаций:

[1] Грибов Л.А., Баранов В.И., Новосадов Б.К. Методы расчета электронно-колебательных спектров многоатомных молекул. – М.,Наука, 1984.

–  –  –

Данная работа является завершающей частью теоретического исследования радиальной иммунопреципитации в гелевой среде. Ранее были предложены две модели – количественная модель реакциядиффузия, показывающая, что иммунопреципитационное “кольцо” образовано неоднородным пространственным распределением продукта взаимодействия белков, имитационная кластерная модель, объясняющая причины визуальной регистрации рассматриваемой структуры, а также проведено исследование ее упорядоченности.

С помощью конфокального сканирующего микроскопа Leica TCS SP2 проведено исследование микроструктуры преципитационного кольца. Пространственное распределение интенсивности отражённого лазерного луча в окрестности “кольца” показало что, в действительности, существует целая серия кольцевых структур, которая на визуальном макроскопическом уровне восприятия представляется единым кольцом. Серия состоит из нескольких “колец”, отличающихся по радиусу на величину порядка 50 мкм. Интенсивность светорассеяния “колец” увеличивается по направлению к внешнему кольцу, при этом, высота внутренних пиков оказывается существенно меньше высоты основного, внешнего, пика. Таким образом, результаты предыдущих теоретических исследований дают лишь общие представления, а действительный механизм формирования рассматриваемой структуры оказывается несколько сложнее.

Предлагается механизм формирования обнаруженной микроструктуры, показывающий образование серии колец на завершающей стадии процесса. Обсуждается роль диссипативного фактора – диссоциации белков в образовании и устойчивости иммунопреципитационных структур.

–  –  –

В ИМБП проводился комплекс исследований длительного воздействия гиподинамии на мужской и женский организм. В результате получены первичные экспериментальные данные и установлено ее крайне негативное влияние на человека. Вместе с тем, для изучения проблемы необходим более широкий спектр данных. Численное исследование такой задачи позволяет уменьшить объем дорогостоящих и опасных для здоровья экспериментов над людьми.

Цель работы – разработка уточненной модели расчета кровеносной системы, учитывающей морфологические особенности организма, и исследование влияния гиподинамии на работу кровеносной системы человека.

В работе содержатся результаты исследования данного вопроса по трем направлениям. Во-первых, собран материал и выполнен анализ экспериментальных данных в области биологии и медицины о физиологических особенностях воздействия гиподинамии на человеческий организм. Во-вторых, собран материал и выполнен анализ данных в области морфологических особенностей элементов кровеносной системы. Основное внимание в обзоре направлено на изучение групп мышц и влияние на них гиподинамии.

Кроме того, разработаны методы моделирования воздействия комбинированных факторов на организм человека. В третьих, выполнено численное моделирование и исследование распределения крови в организме человека при воздействии на него комбинированных факторов внешней среды.

Модель расчета для большого круга кровообращения (БКК). Модель расчета составлена для большого круга кровообращения. Решение задачи проводилось в два этапа. На первом (гидравлическом) осуществлялся расчет перепадов давлений, приходящихся на капилляры тканей, аорто-артериальный и артериольный участки БКК. На этом этапе использовалась система уравнений Бернулли с нелинейными переменными коэффициентами (1). Система включает семь уравнений, каждое из которых описывает потери давления в каждой характерной группе потребителей. На втором этапе проводился расчет расходов крови на все основные органы.

V12 W1 Pa = (var)1 + (var)1 + k (var)1 Q1 + Pв1 + gh1 + Pуск1 + Ркомп1 ; (1) где: Pa – давление крови в аорте, Pвi – венозное давление в i-ой части системы, Pуск i – потери на преодоление инерционных сил, Pкомп i – избыточное компрессионное давление, (var)i – коэффициент местного сопротивления аорто-артериального участка БКК с учетом вращения крови, (var)i – коэффициент местного сопротивления участка артериол, k(var)i – коэффициент сопротивления трения капиллярного участка i-ой части системы Qi – расход крови через i-ую часть системы, Vi – скорость крови в артериях ААУ, Wi – скорость крови в артериолах, – плотность крови, g – ускорение свободного падения, h – разница между вертикальными координатами миокарда и ткани, индексы i = 1...7 обозначают группы потребителей: 1 – голову; 2 – руки; 3 – мышцы верхней части туловища; 4 – миокард; 5 – внутренности; 6 – мышцы нижней части туловища; 7 – ноги.

Проверка достоверности. Проверка достоверности выполнена по двум тканям: головному мозгу и миокарду. В каждой серии рассчитывалось изменение расхода крови на голову и миокард при изменении диаметра капилляров в ногах, внутренностях и голове для пяти возрастных диапазонов от десяти до пятидесяти лет для мужского и женского организма. Сравнение производилось с установленными из литературы значениями расходов крови на мозг и миокард для невесомости и для Земли. Влияние морфологии кровеносной системы. Исследовано влияние гидростатического столба жидкости на давление крови в участках сосудистого русла. Выполнено сравнение моделей расчета: без учета ААУ, с учетом ААУ, с учетом ААУ и артериол.

Показана чувствительность и возможности предложенной модели. Отдельное исследование посвящено изучению особенностей распределения крови в системе мать-плод при наличии гиподинамии. В результате исследований получено качественное и количественное согласие с известными экспериментальными данными.

Особенности действия гиподинамии. Вторая часть работы посвящена исследованию воздействия гиподинамии на работу кровеносной системы человека. Гиподинамия – это недостаток двигательной активности, вследствие которого в организме происходят различные нарушения. Наиболее сильно от воздействия гиподинамии страдают опорно-двигательная и сердечно-сосудистая системы. Снижение тонуса мышц приводит к уменьшению мышечной массы и деминерализации костной ткани, что в свою очередь ведет к нарушению осанки, смещению внутренних органов и другим негативным изменениям. Уменьшение нагрузки на ССС ведет к снижению массы и силы сердечной мышцы, нарушению обмена веществ в клетках сердца;

ухудшению состояния кровеносных сосудов, а так же к уменьшению их числа. Все это создает повышенный риск развития различных сердечных патологий (таких, как инфаркт миокарда).

Методы моделирования комбинированных факторов. На основании анализа подобраны методы моделирования воздействия комбинированных факторов: гиподинамия – уменьшение диаметров капилляров;

избыточный вес: в простейшем случае – увеличение числа соответствующих капилляров, а для системы "матьплод" – введение дополнительных участков сосудистого русла плода; постельный режим – снятием гидростатического столба жидкости; совместное действие – произвольное сочетание исследуемых факторов.

В настоящей работе проводилось исследование воздействия гиподинамии и избыточного (недостаточного) веса на распределение крови по тканям. При этом моделировалось три задачи. Задача 1.

Изменение тонуса капилляров в мышечной группе при гиподинамии. Здесь моделируется состояние гиподинамии при недостаточной физической нагрузке: спазм в мышечной группе моделирует степень гиподинамии, расширение – влияние физической нагрузки на мышечную группу. Другой вариант постановки задачи – моделирование гиподинамии тяжелой формы, при отсутствии движения, например, постельный режим. Данный вариант отличается от предыдущего тем, что наряду с мышечной группой негативные изменения происходят и в тканях туловища. Задача 2. Изменение количества капилляров в тканях организма при избыточном или недостаточном весе. Здесь моделируется соматические изменения в тканях туловища, вызванные избыточным весом: уменьшение числа капилляров моделирует недостаточный вес (крайний случай

– булемия), увеличение – появление избыточного веса (крайний случай – ожирение). Избыточный вес для женского организма также моделирует состояние беременности. Другой вариант постановки задачи – изменение количества капилляров в мышечной группе. В данном случае моделируются соматические изменения в тканях рук, ног, миокарда, вызванные изменением массы мышц: уменьшение числа капилляров моделирует дистрофию мышц, увеличение – рост мышечной массы (крайний случай – бодибилдинг). Задача 3.

Действие гиподинамии в условиях длительной невесомости. В данной задаче моделируется совместное действие гиподинамии и невесомости. Коэффициенте перед g = 0 моделируется невесомость. Легкая форма гиподинамии моделируется снижением тонуса мышечной группы, а тяжелая форма – наряду с мышечной группой негативные изменения происходят и в тканях туловища.

В результате проведенных исследований установлены основные закономерности влияния гиподинамии на работу кровеносной системы в широком диапазоне морфологических параметров организма, в том числе для системы мать-плод. Материалы работы могут быть использованы при разработке средств компенсации негативного действия гиподинамии (лежачие больные, нахождение в воде, и т.п.).

–  –  –

Магнитные наноразмерные частицы используют в магнитных жидкостях, в качестве селективных катализаторов, биопрепаратов и т.д. Поэтому поиск новых методов синтеза магнитных наноматериалов представляет огромный интерес.

В данной работе исследовалось наличие магнитных свойств у соединений, синтезированных бактериями, выделенными из сапропеля озера Боровое (Красноярский край). Отобранный в озере сапропель пропускали через магнитный сепаратор. Выделенные таким образом микроорганизмы засевали в агаризованную среду Lovley и выращивали в анаэробных условиях при комнатной температуре с целью получения колоний. В данной работе бактериальные изоляты mb-o3, mb-o5, mb-o7, mb-o10, mb-o14, mb-o16, mb-o18 наращивались на среде Lovley следующего состава (в г/л): NaHCO3 -0,5, KCl-0,1, NH4Cl-1,5, KH2PO4-0,6, цитрат Fe3+-0,5, дрожжевой экстрат-0,1, бензойная кислота-0,3. Отбор проб производился через 7-14 дней после инокуляции микроорганизмов в питательную среду. Выращивание микроорганизмов проводили в микроаэрофильных условиях под слоем вазелинового масла при комнатной температуре. Для отделения биомассы бактерий от среды использовали центрифугирование. Полученный таким образом осадок исследовался методом ферромагнитного резонанса (ФМР) на частоте 9,2 Ггц при комнатной температуре.

Были получены кривые резонансного поглощения для каждого из изолятов. Оказалось, что наиболее интересные сигналы наблюдались у 5 из 8 изолятов. Резонансные кривые поглощения данных изолятов характеризуются шириной линии поглощения H1 и H2, резонансным полем Hp1 и Hp2 и полем H*.

Вычисленные данные приведены в таблице:



Похожие работы:

«mini-doctor.com Инструкция Трайсилс леденцы с медово-лимонным вкусом №200 (8х25) ВНИМАНИЕ! Вся информация взята из открытых источников и предоставляется исключительно в ознакомительных целях. Трайсилс леденцы с медово-лимонным вкусом №200 (8х25) Действующее вещество: Различные антисептики Лекарственная форма: Леденцы...»

«Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Т.В. Кубрушко, В.А. Коробкин, Е.В. Милова, М.А. Лу...»

«МОСКВА ГЛ А В Н Ы Е АФ О Р И З М Ы Э Т О Й К Н И Г И Вихрь движения мысли  с быстротой молнии освещает мрак будущего, чтобы увидеть скрытые в нем практические выводы как ключи ответов. Нет такого предмета, который имел бы око...»

«В этом номере мы печатаем два свидетельства верующих мирян: размышления " О м ол и тве" доктора А. Карреля и статью Жана Ладриера " Как научная деятельность включается в христианскую жизнь ". Ск...»

«ДЕРЖАВНИЙ КОМІТЕТ З ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КЬЫРЫМ КОМИТЕТ ПО ЦЕНАМ И ЦІН І ТАРИФІВ ФИЯТЛАРЫ ВЕ ТАРИФЛЕРИ ТАРИФАМ БОЮНДЖА ДЕВЛЕТ РЕСПУБЛІКИ КРИМ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ КОМИТЕТИ ПРОТОКОЛ № 45 заседания Правления Государственного комитета по ценам и та...»

«mini-doctor.com Инструкция Цефтум порошок по 1,0 г во флаконе №10 (10х1) ВНИМАНИЕ! Вся информация взята из открытых источников и предоставляется исключительно в ознак...»

«Грыжа межпозвоночного диска как меня лечили 1,5 года в 6 клиниках что не знают 90% врачей и о чем молчат остальные 10% Мой МРТ Симптомы: ноющая боль в пояснице последние 5 лет, невыносимая боль последн...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГАОУ ВПО "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Р.А.Абзалов, Н.И.Абзалов ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА Учебное пособие КАЗАНЬ 2013 УДК 378.172 ББК 74.58 А 13 Принято на заседании кафедры теории физической культу...»

«mini-doctor.com Инструкция Мезим Форте 10000 таблетки кишечно-растворимые №50 (10х5) ВНИМАНИЕ! Вся информация взята из открытых источников и предоставляется исключительно в ознакомительных целях. Мезим Форте 10000 таблетки кишечнорастворимые №50 (10х5) Действующее вещество: Панкреатин Лекар...»

«МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ИНСТРУКЦИЯ по применению лекарственного препарата для медицинского применения Лантус® СолоСтар® Регистрационный номер: ЛСР – 007047/09. Торговое название препарата: Лантус® СолоСтар® Международное непатентованное название: инс...»

«mini-doctor.com Инструкция Лидокаин-Здоровье cпрей для местного применения 10 % по 38 г во флаконе ВНИМАНИЕ! Вся информация взята из открытых источников и предоставляется исключительно в ознакомительных целях. Лидокаин-Здоровье cпрей для м...»

«Отчет Благотворительного фонда помощи хосписам "Вера" о расходовании денежных средств за 3 квартал 2015 года В июле-сентябре 2015 года Фонд собрал 116 020 260 рублей. Подробный отчет о поступлениях размещен...»

«RU 2 423 085 C2 (19) (11) (13) РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (51) МПК A61B 17/56 (2006.01) ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ (21)(22) Заявка: 2009134383/14, 14.09.2009 (72) Автор(ы): Шильников Виктор Александрович (RU), (24) Дат...»

«Цель. Учитывая частую встречаемость ЭД различного происхождения, приводится описание наблюдаемого нами клинического случая эксфолиативного дерматита. Материал и методы. Проводилась оценка анамнестических данных, клинических проявлений заболевания,...»

«ДАРЖАЕВ Зорикто Юрьевич ЖЕНСКОЕ БЕСПЛОДИЕ В ОСНОВНЫХ ЭТНИЧЕСКИХ ГРУППАХ НАСЕЛЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БУРЯТИЯ: ЭПИДЕМИОЛОГИЯ И КЛИНИКО-ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ 14.01.01акушерство и гинекология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук Иркутск – 2017 Работа выполнена в...»

«mini-doctor.com Инструкция Матрифен Трансдермальный пластырь (трансдермальная терапевтическая система)100 мкг/час №5 ВНИМАНИЕ! Вся информация взята из открытых источников и предоставляется исключительно в ознакомительных целях. Матрифен Трансдермальный пластырь (трансде...»

«Ю. Ю. Дрибноход ЛЕЧЕНИЕ ВОЛОС В КОСМЕТОЛОГИИ В качестве иллюстраций использованы авторские фотографии С. Л. Дрибнохода Санкт-Петербург СпецЛит УДК 611.78 : 613.4 Д74 А в т о р: Дрибноход Юлия Юрьевна — врач-косметолог, преподавател...»

«МАЛЯРЧУК АЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ ОПТИМИЗАЦИЯ ДИАГНОСТИКИ, ЛЕЧЕНИЯ И ПРОФИЛАКТИКИ ЧЕСОТКИ НА ОСНОВЕ ИЗУЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ И МОНИТОРИРОВАНИЯ ОСНОВОПОЛАГАЮЩИХ ДОКУМЕНТОВ ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ...»

«Союз Реабилитологов России Методические рекомендации для Пилотного проекта "Развитие системы медицинской реабилитации в Российской Федерации" "Практическое применение оценочных шкал в медицинской реабилитации" Фаза 1 2015-2016 Главный редакт...»

«УДК 616.127-06:616.12-008.31 © Д.В. Богданов, А.О. Салашенко ГБОУ ВПО "Южно-Уральский государственный медицинский университет" Минздрава России г. Челябинск, Россия СНИЖЕНИЕ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ПРИ ГИПЕРТРОФИЧЕСКОЙ НЕОБСТРУКТИВНОЙ КАРДИОМИОПАТИИ Аннотация. У 53 больных гипертрофической необструктивной кардиомиопат...»

«ОБУЧЕНИЕ с выдачей Удостоверения установленного образца РФ от Российской организации АНО Международный Научно-Практический Центр "Трихология" АНО "Международный Научно-Практический Центр "ТРИХОЛОГИЯ" АНО МНПЦТ партнер профессионального журнала "Трихологи...»

«ВІСНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХНІЧНОГО УНІВЕРСИТЕТУ 2012р. Серія: Технічні науки Вип. 25 ISSN 2225-6733 magnetic field / A.D. Razmyshljaev, M.V. Mironova // Avtomaticheskaya svarka. – 2008. – № 8. – P. 24-28. Рецензент: В.А. Роянов д-р техн. наук, проф. ГВУЗ "ПГТУ" Статья поступила 14.11.2012 УДК 669.018:620...»

«МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ Государственное автономное образовательное учреждение среднего профессионального образования Архангельской области "АРХАНГЕЛЬСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ" (ГАОУ СПО "АМК") Афанасьева Е.П., Дроздова О.В. ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ И РАСТВОРОВ ВМС М...»

«Факультет Ветеринарной медицины и технологии животноводства Специальность – 36.05.01 (111801.65) – Ветеринария; Направление – 36.03.01 (111900.62) – Ветеринарно-санитарная экспертиза, Профиль – Ветеринарно-санитарная экспертиза Дисциплины: 1. Эпизоотология 2. Терапия 1...»

«АМУРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ КУРС СУДЕБНОЙ МЕДИЦИНЫ СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА ТРУПА МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ВРАЧЕЙ-ИНТЕРНОВ Благовещенск Методическое пособие утверждено на заседании ЦКМС АГМА от 01 октября 2011 г. Авторы: зав. курсом к.м.н., доц. М.О. Гиголян, асс. Е...»

«RU 2 503 920 C1 (19) (11) (13) РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (51) МПК F42B 12/24 (2006.01) F42B 27/00 (2006.01) ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ (21)(22) Заявка: 2012154143/11, 14.12.2012 (72) Автор(ы): Воропаева Елена Владимировна (RU), (24) Дата н...»








 
2017 www.kniga.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.