Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения Ручьева Ольга Александровна

Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения
<
Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Ручьева Ольга Александровна. Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения : Дис. ... канд. физ.-мат. наук : 03.00.02 : Москва, 2004 128 c. РГБ ОД, 61:04-1/1225

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Радиобиологические аспекты ионизирующего излучения и кристаллизация сложных молекулярных систем под действием специальной твердотельной подложки

1.1. Классификация техногенных факторов воздействий на биологические системы 4

1.2. Неспецифические механизмы техногенных воздействий на биологические системы 6

1.3. Действие излучения на биологические системы 11

1.3.1. Ультрафиолетовое излучение 11

1.3.2. Ионизирующее излучение 12

1.3.3. Прямое воздействие ионизирующего излучения 14

1.3.4. Косвенное воздействие ионизирующего излучения 15

1.3.5. Свободно-радикальное перекисное окисление липидов 16

1.4. Плазма крови как объект исследования 17

1.4.1. Липиды плазмы крови 17

1.4.2. Жирные кислоты 19

1.4.3. Белки плазмы крови 23

1.5. Лиотропные жидкие кристаллы 33

1.6. Методы ориентации жидких кристаллов 37

1.6.1. Свойства поверхности и ориентация 37

1.6.2. Поверхностное натяжение и кристаллизация 40

1.6.3. Использование плазменного разряда в процессе ориентации жидких кристаллов 43

1.6.4. Плазмохимические полимер-мономерные покрытия полученные с использованием низкоэнтальпийной неравновесной плазмы 44

1.7. Структурные основы функционирования и строение биологических мембран 46

1.8. Цель и задачи исследования. 52

Глава 2 Экспериментальные методы исследования

2.1. Описание методик моделирования техногенного воздействия ионизирующего излучения 53

2.2. Экспериментальные методы исследования жидкокристаллических систем 54

2.2.1. Метод плазмохимического получения ориентирующих покрытий 54

2.2.2. Метод поляризационной микроскопии 56

2.2.3. Определение краевого угла смачивания и значений поверхностного натяжения и поверхностной энергии 58

2.3. Электропроводность жидких кристаллов. Методика эксперимента...60

2.4. Методика моделирования свободно-радикальное перекисного окисления липидов озонированием молекулярных систем 62

2.5. Метод сканирующей калориметрии 67

Глава 3 Радиобиологические, химические и клинические исследования биологических молекулярных систем

3.1. Влияние ионизирующего излучения на молекулярные биологические системы и свободно-радикальное перекисное окисление липидов 71

3.2. Свободно-радикальное перекисное окисление липидов и инфаркт миокарда 74

3.3. Клинические исследования и характеристики биологических молекулярных систем 76

Глава 4 Скрининг и фенологическое описание процессов структурируемости сложных молекулярных систем

4.1. Ламеллярная фаза биоколоида плазмы крови 80

4.2. Влияние перекисного окисления липидов на структурируемость плазмы крови 90

4.3. Возможность скрининговых методов и текстурообразования в молекулярно-кристаллической фазе в плазме крови больных инфарктом миокарда 93

4.4. Кристаллизация на твердотельной подложке как скрининговый метод анализа биологических молекулярных систем подвергнутых ионизирующему излучению 100

4.5. Скрининговые методы для регистрации попадания металлов в биологическую жидкость 105

Выводы 111

Список используемой литературы 111

Введение к работе

Определение приоритетов при организации систем мониторинга зависит от цели и задач конкретных программ: так, в территориальном масштабе, приоритет государственных систем мониторинга отдан городам, источникам питьевой воды и местам нерестилищ рыб; в отношении сред наблюдений первоочередного внимания; заслуживают атмосферный воздух и вода пресных водоемов. Приоритетность ингредиентов определяется с учетом критериев, отражающих токсические свойства загрязняющих веществ, объемы их поступления в окружающую среду, особенности их трансформации, частоту и величину воздействия на человека и биоту, возможность организации измерений и другие факторы. Широко используются при этом возможности модельных представлений. В настоящих исследованиях плазма крови была выбрана в качестве биологической молекулярной системы.

Актуальность выбора такой системы заключается в том, что кровь и особенно плазма крови, как сложная биологическая система, содержащая, в том числе, амфифильные молекулы, при фенотипической адаптации несёт в себе информацию, проявляющуюся в структурных и биохимических преобразованиях, обеспечивающих гомеостаз при заболеваниях. В диагностике структурируемости решается задача, сформулированная в работе Е.И.Чазова, "...исследовать ...тот физиологический, биохимический фон, на котором проводится терапия". Изучение структурируемости плазмы крови даёт возможность получить прямую информацию о "структурном" течении патологического процесса на молекулярном уровне. Определяющая роль поверхностной энергии в .структурируемое™ ламеллярной фазы и кристаллических молекулярных образований обусловливает необходимость разработки и исследования возможности применения новых методов ориентации в биологически активном биоколлоиде плазмы крови. Зависимость состава плазмы крови больных инфарктом миокарда от уровня дисметаболии и течения заболевания, связь количества адсорбированного вещества на поверхности Г!(с) с его концентрацией, а процесса кристаллизации с химическим потенциалом ц = [хс и, следовательно, типом дисметаболии, позволяет, с одной стороны, моделировать процесс, например, свободно-радикального перекисного окисления липидов in vitro, с другой, скорректировать процесс лечения в сторону благоприятного течения заболевания. Возможность выстраивания ориентирующей поверхностью с известной энергией взаимодействия ws a мономолекулярного слоя амфифильных молекул, наличие в плазме крови амфифильных липидных молекул с полярными группами и неполярными, как правило, состоящих из ненасыщенных "хвостов" жирных кислот, способных образовывать прямые и обратные мицеллы и молекулярные упорядоченные образования других типов, определяют диагностический интерес и актуальность исследования микроструктурируемости в модельных системах с проведением параллельных исследований in vivo.

Особую актуальность представляет проведение исследований для обоснования скрининговых методов, методик и методологий, которые позволили бы определить «...Опасность радиоактивного загрязнения природной среды1...», «...зная пути и размеры возможного поступления радионуклидов в организм человека1...» на модельных биологических системах на предмет установления определяющего механизма изменения биологической молекулярной системы, например, инициирование свободно-радикального перекисного окисления липидов (СПОЛ) с получением концентраций конечных продуктов с последующим модельным исследованием структурируемости идентичной молекулярной биологической системы, обоснованной клиническими исследованиями с целью возможного выхода скрининговой методики на конкретное заболевание.

Неспецифические механизмы техногенных воздействий на биологические системы

Анализ накопленной к настоящему времени информации об основных механизмах воздействия техногенных факторов на биологические системы свидетельствует о наличии общих, неспецифических механизмов развития как процессов повреждения, так и восстановления вследствие самых разных по своему происхождению техногенных влияний. На рисунке 1.1. схематически представлена последовательность событий при воздействии на организм вредных техногенных факторов.

Выделены два уровня возникающих при этом изменений. Первый — локальный, местный, представленный основной структурной единицей живого организма клеткой. По существу, это уровень биологических эффектов, а не клинических проявлений. Выявляемые биологические эффекты это, в первую очередь, повреждения клеточных мембран и хромосомного аппарата клетки, являющиеся первичными мишенями различных негативных влияний окружающей среды. В ответ включаются защитные компенсаторные механизмы, направленные на ликвидацию повреждений.

Второй уровень - системный, уровень организма в целом. В литературе имеются многочисленные сведения о том, что техногенные воздействия различной природы неионизирующая и ионизирующая радиация, химические токсины и др. реализуют повреждающий потенциал на уровне клетки через активацию свободнорадикального окисления, перекисного окисления липидов(ПОЛ) [1,2,3,4,5,6,7,8]. Наличие на этом уровне мощных антиоксидантных механизмов является первым барьером защиты от повреждений. Активация этих механизмов и репарация возникающих на клеточном уровне повреждений предотвращает в большинстве случаев воздействия физических факторов низкой интенсивности переход процесса на системный уровень.

Надо сказать, что указанный алгоритм реализуется практически постоянно в физиологических условиях. В случае недостаточной эффективности указанных механизмов восстановления, либо при продолжающемся действии повреждающего фактора происходит активация стресс реактивных систем. Эти реакции носят генерализованный характер и представляют собой второй барьер на пути развития патологического процесса.

В соответствии с имеющимися данными процессы свободно-радикального окисления постоянно протекают в миокарде. Частным проявлением свободно-радикальных процессов является ПОЛ, развивающееся в фосфолипидах мембранных структур кардиомиоцитов. Отсутствие сколько-нибудь значительного повреждения мембранных структур при этом определяется тем фактом, что клетки обладают мощной антиоксидантной системой, которая слагается из комплекса антиоксидантных ферментов и химических антиоксиантов, т. е. витаминов Е, С, К и других соединений со свободной SH-группой (глутатион, цистеин и др.), и, наконец, дополняется так называемым структурным антиоксидантом, т. е. определенным образом детерминированной организацией липидов в биомембранах [1].

Таким образом, в основе поддержания свободнорадикального гомеостаза клеток лежит баланс между образованием и элиминацией свободных радикалов. Существенно, что устойчивость такого равновесия имеет свои границы и определяется, с одной стороны, мощностью систем антиоксидантной защиты, а с другой интенсивностью процессов генерации радикалов. Поэтому в основе активации ПОЛ всегда лежит один из трех общих механизмов: во-первых, первичная чрезмерная генерация активных форм кислорода, превышающая физиологические возможности антиоксидантных систем клетки; такая ситуация имеет место при гипербарической оксигенации, перенасыщающей мембранные структуры кислородом и, по-видимому, объясняет также кардиотоксическое действие катехоламинов при стрессе. Во-вторых, первичное снижение мощности антиоксидантных защитных систем, наступающее, например, при авитаминозе Е, при отравлениях ферментными ядами и некоторых наследственных дефектах (акаталазия, желтуха новорожденных и др.). В-третьих, сочетание этих возможностей в случае ишемии, определяемое, с одной стороны, массивной потерей антиоксидантов, выходящих через поврежденную наружную мембрану клеток, а с другой — активной генерацией инициаторов ПОЛ. Независимо от первичной причины, вызвавшей нарушение баланса и активацию ПОЛ, в сердечной мышце развиваются если не однотипные, то достаточно сходные повреждения клеточных структур и функции.

На первом этапе при умеренной активации ПОЛ появление гидроперекисей в липидном бислое мембран может привести к увеличению активности липид-белковых комплексов, обеспечивающих функционирование каналов ионной проницаемости. В дальнейшем при прогрессировании ПОЛ и уменьшении количества ненасыщенных фосфолипидов в мембранах могут реализоваться по меньшей мере два обратимых явления: во-первых, указанные белки оказываются как бы вмороженными в матрицу, и функциональная активность их снижается, во-вторых,, в мембране формируются новые каналы ионной проводимости — перекисные кластеры,— которые делают мембрану более проницаемой для Са ив меньшей степени — для других катионов. Наконец, еще большее нарастание процесса может привести к фрагментации мембраны, образованию сшивок между ее белками и фосфолипидами, окислению сульфгидрильных групп в активных центрах ферментов и, таким образом, — к необратимым повреждениям мембран и мембранно-связанных белков.

Активация ПОЛ и защитное действие антиоксидантов при стрессе реализуются не только в сердце. Оба явления доказаны применительно к головному мозгу [9], сетчатке глаза [10], скелетными мышцами и т.д. Факт активации ПОЛ в сердце под действием ишемии в настоящее время не вызывает сомнений. Такая активация показана при ишемии целого сердца, а также в зоне и вне зоны некроза при инфаркте миокарда [11,12]. Более того, ишемическая активация ПОЛ в сердце не уникальна, этот процесс является неспецифическим ответом на нарушение кровоснабжения многих органов и тканей: мозга, печени, почек, кишечника, конечностей и др. [13,14]. Фактором активации ПОЛ может служить антиоксидантная недостаточность миокарда, закономерно развивающаяся при ишемии. Быстрое возникновение этого состояния подтверждается многочисленными экспериментальными исследованиями.

Методы ориентации жидких кристаллов

Известным сурфактантом является лецитин, который наносят непосредственно на поверхность подложки [60]. Для получения ориентации используются водные растворы, на поверхности которых имеется сплошная пленка поверхностно-активного вещества (например, гексадецилтриметиламмония бромистого-ГМАБ). При вытаскивании стекла наружу из-под поверхности воды монослой переносится на стекло. В зависимости от концентрации поверхностно-активного вещества и скорости вытягивания стекла были получены слои, ориентирующие нематические жидкие кристаллы как планарно, так и гомеотропно [61,65]. Физическая адсорбция является обратимым процессом. Таким образом, адсорбированные монослои, полученные при использовании сурфактантов, могут изменяться с течением времени. Молекулы сурфактантов на ионной поверхности фактически взаимодействуют с другими адсорбционно-способными молекулами, включая растворенные примеси и молекулы самих жидких кристаллов, в результате чего сориентированный монослой может ухудшаться. Следовательно, весьма желательно найти материалы, оказывающие не только ориентирующее действие на молекулы жидкого кристалла, но и постоянно связанные с подложкой. Такими свойствами обладают поверхностно-связующие агенты [60]. Поверхностно-связующие агенты (хемосорбированные сурфактанты).

Поверхностно-связующие агенты, в частности органосиланы, широко используются для обеспечения стабильных связей между разнородными твердыми поверхностями. Кан установил, что мономеры триметоксисилана с общей формулой особенно пригодны для ориентации жидких кристаллов. Относительное соотношение между двумя возможными структурами жидких кристаллов на поверхности подложки и органосиланового слоя, так и от условий препарирования. Химическая связь органосилановых поверхностно-связующих агентов с подложками не является единственной особенностью, которая делает их более стабильными, чем физически адсорбированные сурфактанты. Полимеризация силановых мономеров приводит к образованию двумерной сетчатой структуры, которая создает дополнительную химическую стабильность органосилановой поверхности. Эта полимеризация происходит в процессе сушки или вулканизации и химически связывает силановые мономеры с поверхностью подложки. Следует отметить, что при использовании силанов необходимо тщательно выбирать способ осаждения и условия препарирования, соответствующие данному оргасилану и подложке [60]. Поверхность твердого тела характеризуется критическим поверхностным натяжением 7с» а жидкость - поверхностным натяжением ТІ-Обычно для жидкостей с поверхностным натяжением смачивание твердого тела происходит при у\ ус. В этом случае жидкость равномерно распределяется по поверхности твердого тела и краевой угол смачивания на границе раздела жидкость-твердое тело становится равным нулю. И наоборот, при Ті 7с жидкость не смачивает поверхность. Это соответствует случаю отрывающейся капли, и угол смачивания при этом описывается уравнением Где г - параметр шероховатости, равный единице для гладкой поверхности, a b - эмпирически подобранный параметр. Было показано, что подложки с 7с Ъ гомеотропно (нормально ±) ориентируют молекулы жидкого кристалла, в то время как при 7с 71 происходит ориентирование молекул в плоскости ( ) подложки. Разность А 7 = 71" 7с является мерой свободной энергии, определяющей вероятность возникновения молекулярной ориентации жидкого кристалла нормально к поверхности подложки по отношению к ориентации параллельно поверхности. Несмотря на свою справедливость в общем смысле, эта макроскопическая модель не является универсальной, так как она не учитывает все возможные взаимодействия жидкий кристалл - подложка. Например, при контакте с подложкой монослой молекул жидкого кристалла может быть избирательно адсорбирован подложкой. Часть молекул этого адсорбированного монослоя могут иметь полярные концы в контакте с подложкой и неполярные концы, тянущиеся из подложки. В результате адсорбированный монослой может эффективно уменьшить 7с подложки. Таким образом, жидкий кристалл может оказаться не в состоянии смочить собственный адсорбированный монослой, и нормальная ориентация возникает даже в случае, когда ус исходной подложки превышает /ft [60]. Особый интерес представляет работа, которая была посвящена экспериментальному изучению влияния полярного и дисперсионного вкладов в поверхностное натяжение подложки на тип ориентации жидких кристаллов и оценке применимости ориентационных диаграмм, построенных на основе выражения для минимума межфазной поверхностной энергии[66]. Исследование влияния межфазного поверхностного натяжения на ориентирующие свойства подложки проводили на поверхностях стекла и окиси индия. Величину поверхностного натяжения задавали обработкой подложек в растворах стеарилхлорида хрома (хромолана) в изопропиловом спирте с концентрацией 1,5 10 4-1,5 10"3моль/л. Величины полярного и дисперсионного вкладов в поверхностное натяжение поверхностей, рассчитывались по результатам измерений в зависимости от концентрации раствора хромолана [66]. Полученные экспериментальные результаты использовались для оценки применимости теоретической модели ориентирующего действия подложки, предложенной в работах [67,68]. Согласно этой модели, равновесная ориентация молекул ЖК на твердой подложке достигается при минимальной межфазной поверхностной энергии WSL, которая определяется из уравнения Полярные и дисперсионные вклады в поверхностное натяжение ЖК при планарной и гомеотропной ориентациях соответственно; вр - параметр, учитывающий возможное несовпадение направлений дипольного момента и молекулярной оси ЖК. Из условия минимума dWsi/сІф = 0 следует, что критерий перехода к гомеотропной ориентации (ф = 0) при вр = 0 выражается в виде Мы рассматривали макроскопические гладкие поверхности, на которых ориентация жидкого кристалла происходит вследствие внутримолекулярных сил физико-химического происхождения. Далее рассмотрим ориентацию жидких кристаллов на текстуированных поверхностях, где присутствует, ориентирующее взаимодействие, связанное с анизатропией упругости жидких кристаллов [60]. Соотношение между физико-химическим и упругим процессами ориентации жидких кристаллов на поверхности. Силы, ориентирующие жидкий кристалл на поверхности, могут быть обусловлены как физико-химическими процессами, например, водородными связями, взаимодействиями Ван-дер-Ваальса или дипольными взаимодействиями, так и механическими взаимодействиями, возникающими из-за анизотропииупругости жидких кристаллов. На гладких нетекстуированных поверхностях поведение жидких кристаллов определяется физико-химическими процессами, рассмотренными ранее, тогда как на текстуированных поверхностях необходимо учитывать и анизатропиюупругих взаимодействий. В работе [60] показано, что, хотя оба вида взаимодействия -и физико-химическое, и анизотропно-упругое -имеют важное значение, первое из них обычно преобладает. Слабое сцепление молекул с поверхностью. Как уже говорилось, метод натирания дает не очень жесткую связь молекул НЖК с подложкой. Эта связь будет еще слабее, если стекло вообще не обрабатывать. В [69] энергия сцепления молекул МББА с необработанной поверхностью стекла была определена с помощью оптических измерений угла раскрутки в магнитном поле предварительно закрученной нематическои структуры. Одна из поверхностей твист-структуры была обработана натиранием, а другая (исследуемая) не обрабатывалась. Энергия сцепления Ws оказалась равной примерно 5 10"3 эрг см"2. Такой же порядок величины получается из измерений параметров дефектов в аналогичных структурах. Существенно меньшую величину Ws »10"4 эрг см 2 удается получить на специально обработанных поверхностях[70].

Экспериментальные методы исследования жидкокристаллических систем

(1) Разряд зажигался в ректоре диаметром 3,5 см. При токах 1-5 ма и давлении смесей мономера с плазмоносителем 0,1-1 мм рт. ст. (1 мм рт. ст. = 133,ЗПа). В качестве плазмоносителя использовался аргон. Применялись мономеры: метилметакрилат СН2=С(СНз)-СООСН3; метакрилловая кислота СН2=С(СН3)-СООН; толуол СтН8; акрилонитрил CH2=CH-CN. Время полимеризации и концентрация мономера определяли свойства покрытий. После извлечения из реактора подложки помещались в эксикатор. На подготовленные подложки наносилась плазма крови, формировалась ячейка типа "сэндвич" [84]. После чего ячейку с плазмой крови помещали в сушильный шкаф и выдерживали при температурах 292-322К. В процессе испарения воды образцы исследовались методом поляризационной микроскопии. Для исследования применяли поляризационный микроскоп МИН-8 [32,85-87], который предназначен для исследования прозрачных объектов в проходящем обыкновенном или поляризованном свете при коноскопическом и ортоскопическом ходе лучей. Увеличительная система микроскопа позволяет наблюдать кристаллики до 1-2 мк. Основными частями являются: основание, тубус, увеличительная система (окуляр и объектив), линза Бертрана, предметный столик, поляризационная система, осветительная, система. Принципиальная блок-схема метода представлена рисунке 2.3. Световой поток, выходящий из окуляра 1, делится призмой 2 на два пучка.

Наибольшая часть светового потока ( 60%) направляется на фотоплёнку 3. Остальная часть отражается от призмы под углом 20 и направляется в окуляр 4 визуальной трубки, переносит изображение объекта в плоскость сетки 6, расположенной в фокальной плоскости окуляра 4. Сетка 6 установлена так, что изображение объекта получается такое же, как на фотоплёнке. Увеличение Г изображения объекта рассчитывалось по формулам: где V06 - линейное увеличение объектива; Гок - увеличение окуляра. Численные коэффициенты принимались в соответствии с паспортными данными приборов. Адгезия жидкости и её способность смачивать твёрдые поверхности характеризуется краевым углом и работой адгезии. В основе применяемой методики находится способ непосредственного измерения краевого угла капли, спроектированной на экран. Форма капли или фотографировалась, или срисовывалась. Угол наклона касательной в точке пересечения контура капли с подложкой давал сведения о краевом угле смачивания плазмы крови с подложкой. Полярный (ysp) и дисперсионный (ysd) вклады в поверхностное натяжение рассчитывались из системы уравнений для двух полярных жидкостей [88] экспериментально определяемые углы смачивания исследуемых жидкостей с известными значениями дисперсионного (yai,2d) и полярного (уад,2Р) в поверхностное натяжение жидкости ( ya i(2 ). Собственно поверхностное натяжение определяется как сумма полярной и дисперсионной составляющих Анализ по (2.1.-2.3.) позволяет рассчитать энергию взаимодействия биоколлоида с поверхностью подложки по Ячейки для исследуемых веществ изготавливались двумя способами в зависимости от физических свойств данного вещества. Нематические термотропные жидкие кристаллы обладают меньшей текучестью и летучестью по сравнению с раствором лецитина. Поэтому, для них применялась ячейка простой конструкции (рис. 2.5.), представляющая собой две стеклянные подложки 1 с нанесенным проводящим слоем двуокиси олова, зажатые в штатив. Толщина ячейки 10 мкм задается тефлоновыми прокладками 2. В этих же местах поперек ячейки в проводящем слое сделаны прорези, ограничивающие площадь исследуемого образца. Рабочая площадь ячейки 2,25 см . К выдающимся концам стекол подсоединяются контактные зажимы. Растворы лецитина и плазма крови требуют герметизированной ячейки, так как при использовании простой ячейки происходит вытекание и испарение воды. Герметичность ячейки обеспечивается заливкой по периметру рабочей области клея "Super Glue". Толщина ячейки в этом случае задается стеклянными капиллярами толщиной 10 мкм. Площадь рабочей области делается такой же, как в первом случае. Схема изготовления ячейки показана на рисунке 2.6 и осуществлялась в следующем порядке

Клинические исследования и характеристики биологических молекулярных систем

Учитывая возможный механизм участия озона в свободно радикальном перекисном окислении липидов (СПОЛ) и ведущую роль СПОЛ в клинике заболеваний ИМ в настоящей главе рассматриваются практические методы работы врача на поликлиническом приёме в совокупности с методами моделирования СПОЛ. Опираясь на широко известные литературные данные, сравнивались механизмы восстановления СПОЛ антиоксидантных препаратов in vivo с обратными процессами моделирования in vitro. В условиях поликлиники кардиологического профиля пациентам при обращении и в процессе уточнения диагноза проводятся: ЭКГ, ЭХОКГ, суточное холтеровское мониторирование ЭКГ, рентгенологическое исследование, нагрузочные пробы: ВЭМ,ЧПЭС и тредмил-тест, консультации специалистов: окулиста, невропатолога, эндокринолога, исследование липидного профиля, свертываемости крови. В настоящей работе исследования проводилось в группе (см. таблицу З.1.), состоящих из 154 мужчин и 3 женщин, больных ИБС, осложнившейся острым инфарктом миокарда. В качестве контрольной группы использовались здоровые доноры. Больные ИБС (поликлинический этап реабилитации) подразделялись: мужчин- 154, женщин- 3. Средний возраст мужчин - 50,3 года, средний возраст женщин -52 года. Предшествующую острому инфаркту миокарда стенокардию имели 21 человек, что составило 13,3 %. Без предшествующей острому инфаркту миокарда стенокардии было 136 человек, что составило 86,7%. В работе уделено достаточно внимания анализу литературы о влиянии гиперхолестеринемии, на развитие ИБС. Как следует из таблицы 3.2, практически все больные имели нарушение липидного обмена. Свыше 12 % исследуемых больных имели нормальный тип липидемии, что согласуется с данными работ [107,109,110], которые обсуждены главе 1, и все же они перенесли острый инфаркт миокарда. Это диктует необходимость поиска дополнительных методов исследования для определения, возможно, других причин возникновения ИБС. Для определения типа гиперлипидемии применяется метод электрофоретического разделения липопротеинов сыворотки крови на агарозном геле. Это позволяет получать типовые фракции альфа, бета, и пре-бета липопротеинов. Наиболее употребимым является: электрофоретический комплект фирмы Cormay, в который входят: 1. Камера для электрофореза CU-1; 2. Универсальный источник питания ZE-2; 3. Денситометр Cormay DS-2 полуавтоматический, управляемый микропроцессором, который использовался для количественной оценки разделенных фракций.

В зависимости от клинического течения отобранная для исследования группа была разделена (см. табл. 3.3.). Диспансерное наблюдение проводится сроком не менее 2-х лет с соответствующей кратностью осмотров. Работа с биологической молекулярной системой, плазмой крови, взятой в контрольные группы больных (таблица З.1.), относилось условно к исследованиям in vivo, условно к этой группе относились исследования моделирования СПОЛ в организме действием озона на плозму крови контрольной группы. Обнаружение концентрации МДА и согласие изменений физико-химических параметров СПОЛ in vivo с характеристиками плазмы крови больных ИМ, позволяло отождествить получаемые результаты, действию ионизирующего излучения. Параллельно проводились модельные исследования in vivo с физиологическими растворами и растворами фосфолипидов, что в свою очередь, позволяло уточнить механизм направления действия СПОЛ in vivo и возможную рабочую модель действия ионизирующего излучения на плазму крови: рассеяние энергии гамма-квантов на молекулах, резонансное поглощение рассеяного излучения на валентных связях, образование активных радикалов и СПОЛ до образования регистрируемых конечных продуктов. Амфифильные соединения, накапливаясь, в результате активации липопероксидазных реакций и гидролаз в клетке, обусловливают появление в мембранах клетки кластеров и микроразрывов [22]. В работах [32,51,]обосновываются возможности применения структурно-оптических характеристик в регистрации метаболических сдвигов в плазме крови и оценке тяжести заболевания у больных с различным клиническим течением острого ИМ. Установлено, что в методе поляризационной микроскопии важную роль играет соотношение поверхностного натяжения подложки Ys и поверхностного натяжения плазмы крови Y X- ДЛЯ диагностики дисметаболии в ламеллярной фазе важно установить роль различных членов в уравнениях, чтобы проводить целевой эксперимент с контролируемым значением энергии взаимодействия биоколлоида с подложкой где Ys, p Ys, d - вклады поляризационного и дисперсионного взаимодействий в поверхностное натяжение подложки [97,98]. Являясь слабыми по сравнению с водородными связями, эти вклады в Ван-дер-Ваальсовом взаимодей-ствии имеют различные зависимости от расстояния, и apriori можно было ожидать в эксперименте различие во влиянии этих типов взаимодействий на ориентацию в биологическом коллоиде [97,99,111]. По порядку величины Ws a - 10 дж/м . Экспериментальные исследования показали, что после 20 секунд обработки покровного и предметного стёкол в реакторе тлеющего разряда энергия становится постоянной и возможные технологические нарушения уже не влияют на ориентирующее действие полученных покрытий в ячейках [112]. Результаты исследований представлены в таблице 4.1.

Похожие диссертации на Исследование кристаллизации биологических молекулярных систем плазмы крови под действием специальной твердотельной подложки в качестве скрининга ионизирующего излучения