Применение лазерной корреляционной спектроскопии в молекулярном анализе
Применения метода лазерной корреляционной спектроскопии для анализа молекулярного состава биологических жидкостей организма (плазмы крови). Оценка общего состояния организма исходя из результатов анализа. Процесс взаимодействия молекул в динамике.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.02.2019 |
| Размер файла | 14,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Применение лазерной корреляционной спектроскопии в молекулярном анализе
Э.К. Непомнящая, инженер, Высшая школа прикладной физики и космических технологий, Санкт-Петербургский политехнический университет им. Петра Великого
Е.Н. Величко, к.т.н., доцент, Высшая школа прикладной физики и космических технологий, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
В данной работе рассматривается возможность применения метода лазерной корреляционной спектроскопии для анализа молекулярного состава биологических жидкостей организма (плазмы крови). Также рассматриваются возможности оценки общего состояния организма исходя из полученных результатов анализа.
Ключевые слова: лазерная корреляционная спектроскопия, иммунная система, молекулярный состав, плазма крови
лазерный корреляционный спектроскопия молекулярный
Для современной медицины невозможно переоценить возможности, которые предоставляет анализ молекулярного состава биологических жидкостей [5]. Именно благодаря широкому кругу диагностических параметров, которые можно выявить при исследовании биологических жидкостей, в медицине появилось столько различных методов: магнитно-резонансных, биохимических, оптических,флюоресцентных, масс-спектрометрических, и др. [6].
В клинической практике, в основном,используются биохимические методы, однако в даннойработе предлагается отказаться от их примененияиз-за высокой себестоимости и невозможности проведения исследований процессов взаимодействия молекул в динамике, без нарушения их нативности.
Для изучения молекулярного состава биологических жидкостей был выбран методдинамического рассеяния света (лазерной корреляционной спектроскопии). Активный интерес исследователей к данному методу вызван простотой и неинвазивностью в сочетании с глубокой информативностью метода: лазерная корреляционная спектроскопия позволяет измерять размеры и коэффициенты диффузии наночастиц в жидкости, определять их формы, электрические потенциалы, степени связи молекул друг с другом[4].
В основе метода лежит эффект мерцания спекл поля, образующегося при рассеянии когерентного излучения на движущихся объектах[7]. Измерение динамических параметров спекл поля позволяет рассчитать вышеперечисленные параметры наночастиц.
В рамках данного исследования был разработан и создан лабораторный макет лазерного корреляционного спектрометра, описание которого можно найти в работах [1, 2].При помощи данного устройства и разработанной программы обработки экспериментальных данных [3] был исследован молекулярный состав плазмы крови нескольких доноров.
В процессе исследования рассчитывалось распределение молекул по размерам в плазме крови. Для каждого донора наблюдаласьуникальная картина распределения. При этом наблюдались характерные особенности, идентичные для мужчин и женщин. Таким образом, можно говорить о различном молекулярном составе плазмы крови исследуемых доноров.
Кроме того, результаты исследования плазмы крови сравнивались с предыдущими экспериментами, проводимыми на сыворотке. Молекулярный состав плазмы и сыворотки одних и тех же доноров совпадает в пределах погрешности (за исключением наличия в плазме фибрина), что говорит о постоянствемолекулярного состава доноров с течением времени (забор крови производился утром натощак).
Дальнейшие исследования будут направлены на выявление особенностей состава плазмы крови при различных заболеваниях, что позволит проводить быструю диагностику, не требующую использования специфических реагентов.
Библиографический список
1. Nepomnyashchaya E.K., Savchenko E.A., Velichko E.N., Aksenov E.T. Investigation of albumin-fullerenol interaction by laser correlation spectroscopy: the algorithm // Journal of biomedical photonics and engineering. -- № 2 №4. -- pp. 040309.
2. Nepomniashchaia E.K., Velichko E.N., Aksenov E.T. Solution of the laser correlation spectroscopy inverse problem by the regularization method // Humanities & Science University Journal. -- 2015. -- № 13 (13). -- С. 13-21.
3. Nepomnyashchaya E., Velichko E., Aksenov E. Inverse problem of laser correlation spectroscopy for analysis of polydisperse solutions of nanoparticles // Journal of Physics: Conference Series. ? 2016. ? V. 769. № 1. ? С. 12025.
4. Stetefeld J., McKenna S.A, Patel T.R. Dynamic light scattering: a practical guide and applications in biomedical sciences // Biophys Rev. ? 2016. ? pp. 409-427.
5. Tallmadge R. L., Miller S. C., Parry S. A. et al. Antigen-specific immunoglobulin variable region sequencing measures humoral immune response to vaccination in theequine neonate // PLOS ONE. ? 2017. ? 12 (5)? e0177831.
6. Zemans R. Jacobson S., Keene J. et al. Multiple biomarkers predict disease severity, progression and mortality in COPD // Respiratory Research.? 2017.?18 177.
7. Zherebtsov E.A., Dremin V.V., Zherebtsova A.I., Makovik I.N., Dunaev A.V. Optical non-invasive diagnostics of microcirculatory-tissue systems of the human body: questions of metrological and instrumentation provision // Journal of Biomedical Photonics & Engineering. 2016. Т. 2. № 4. С. 40305.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение различий в составе периферической крови до и после физических нагрузок. Оценка влияния интенсивности нагрузки и стажа тренировок на показатели периферической крови и адаптивные резервы организма человека. Техника проведения общего анализа крови.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.09.2016Внутренняя среда организма. Основные функции крови - жидкой ткани, состоящей из плазмы и взвешенных в ней кровяных телец. Значение белков плазмы. Форменные элементы крови. Взаимодействие веществ, приводящее к свертыванию крови. Группы крови, их описание.
презентация [2,5 M], добавлен 19.04.2016Нарушения коллоидно-осмотического давления при изменениях концентрации общего белка плазмы, альбуминов и глобулинов, белков свертывающей системы крови. Баланс катионов и анионов, осмоляльность и ее изменение в жидких средах, последствия для организма.
реферат [20,3 K], добавлен 07.09.2009Активные формы кислорода и оксидативная модификация макромолекул: польза, вред и защита. Характеристика антиоксидантной системы организма. Неферментативная, ферментативная антиоксидантная система. Антиоксиданты плазмы крови. Определение церулоплазмина.
курсовая работа [53,3 K], добавлен 21.11.2008Функции крови: транспортная, защитная, регуляторная и модуляторная. Основные константы крови человека. Определение скорости оседания и осмотической резистентности эритроцитов. Роль составляющих плазмы. Функциональная система поддержания рН крови.
презентация [320,3 K], добавлен 15.02.2014Общая характеристика лазерной терапии, ее методики и их применение в различных областях медицины: акушерство и гинекология, дерматология, заболевания опорно-двигательного аппарата и пищеварительной системы, кардиология, неврология, хирургия и другие.
статья [89,3 K], добавлен 13.01.2011Объём крови живого организма. Плазма и взвешенные в ней форменные элементы. Основные белки плазмы. Эритроциты, тромбоциты и лейкоциты. Основной фильтр крови. Дыхательная, питательная, экскреторная, терморегулирующая, гомеостатическая функции крови.
презентация [1019,8 K], добавлен 25.06.2015Понятие и основные черты экстремального состояния организма. Режимы жизнедеятельности организма и их отличия. Условия, ограничивающие обсуждение проблемы экстремального состояния организма в интересах клиники, порядок прогнозирования летального исхода.
реферат [15,6 K], добавлен 23.08.2009Состав плазмы крови, сравнение с составом цитоплазмы. Физиологические регуляторы эритропоэза, виды гемолиза. Функции эритроцитов и эндокринные влияния на эритропоэз. Белки в плазме крови человека. Определение электролитного состава плазмы крови.
реферат [1,4 M], добавлен 05.06.2010Состав и группы крови. Описание физиологических систем организма и принципов их работы. Активная и пассивная части опорно-двигательного аппарата. Свойство мышц менять степень эластичности под влиянием нервных импульсов. Процесс восстановления организма.
контрольная работа [23,8 K], добавлен 09.01.2011Рассмотрение понятия и химического состава гемоглобина. Основные типы и формы гемоглобина. Определение функций гемоглобина, строения его молекул и содержания в крови. Процесс связывания кислорода с гемоглобином. Роль железа в жизнедеятельности человека.
курсовая работа [624,0 K], добавлен 19.05.2019Значение общего анализа крови в педиатрической практике, высокая изменчивость результатов как его важная особенность. Место болезней крови в общей структуре детской заболеваемости. Анатомо-физиологические особенности крови и органов кроветворения у детей.
презентация [188,0 K], добавлен 21.12.2016Применение лазерного излучения при лечении стоматологических, гинекологических заболеваний. Эффективность лазерной терапии при лечении патологий суставов конечностей и позвоночного столба у кошек и собак. Индивидуальная непереносимость метода лечения.
презентация [1,3 M], добавлен 17.04.2016Причины возникновения воспаления. Общее понятие об альтерации. Местные признаки воспаления. Изменение количества и качественного состава белков плазмы крови. Переход острого воспалительного процесса в хронический. Значение воспаления для организма.
реферат [25,8 K], добавлен 11.03.2013Исследование крови как один из важнейших диагностических методов, общая методика и этапы его проведения, особенности и значение. Параметры оценки красной и белой крови, тромбоцитов, нейтрофилов и эритроцитов, документальное оформление результатов.
курсовая работа [65,4 K], добавлен 25.04.2009Различия в состоянии селезенки при алкогольной интоксикации и переохлаждении организма. Хронология морфофункциональных изменений селезенки. Зависимость изменений в структуре селезенки крыс от силы действия холодового стрессора и дозы вводимого алкоголя.
дипломная работа [484,2 K], добавлен 09.05.2013Анализ форменных элементов крови: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов. Гемоглобин и его функции в работе организма. Гранулоциты, моноциты и лимфоциты как составлющие лейкоцитов. Паталогии в составе крови, их влияние на функции организма человека.
реферат [31,4 K], добавлен 06.10.2008Рассмотрение основных факторов риска лекарственного взаимодействия. Анализ индукторов микросомальных ферментов печени: фенобарбитал, гризеофульвин, рифампицин. Знакомство с особенностями взаимодействия лекарственных средств при выведении из организма.
презентация [243,0 K], добавлен 20.10.2013Причины и последствия анемии - патологического состояния организма, при котором снижается количество гемоглобина в единице объема крови. Структура гемоглобина, его роль и значения для организма. Симптомы, методы диагностики и принципы лечения малокровия.
реферат [23,0 K], добавлен 18.06.2015Функции крови, их сущность, особенности и характеристика. Лейкоциты и их роль в защите организма от микробов и вирусов. Иммунитет как сопротивляемость организма инфекциям и инвазиям чужеродных организмов, его виды. Функции антител в организме человека.
презентация [3,5 M], добавлен 27.05.2012
