Акустическая интерферометрия биологических жидкостей для медицинской лабораторной диагностики

• Автор: Клемина, Анна Викторовна
• Шифр специальности: 01.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 129 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Обзор литературы. Теоретическое рассмотрение
акустического интерферометра постоянной длины
1.1 Обзор литературы
1.1.1 Физические величины, характеризующие распространение продольных ультразвуковых волн в биологических средах
1.1.2 Методы измерения скорости и поглощения ультразвука
1.2 Теоретическое рассмотрение акустического интерферометра
Выводы первой главы
ГЛАВА 2. Экспериментальное исследование ультразвукового интерферометра постоянной длины малого объема
2.1 Разработка экспериментальной установки
2.2 Калибровочные исследования на экспериментальной установке
Выводы второй главы
ГЛАВА 3. Применение ультразвукового резонатора малого объема для медицинской лабораторной диагностики
3.1 Акустический способ определения общего белка и белковых фракций сыворотки крови человека
3.2 Акустический метод определения липидного спектра сыворотки крови человека
3.3 Акустический метод исследования слюны человека
3.4 Акустический метод определения скорости оседания
эритроцитов (СОЭ)

3.4.1 Влияние радиационной силы на процесс оседания эритроцитов в стоячей ультразвуковой волне
3.4.2 Разработка акустический метод определения СОЭ
Выводы третьей главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы диссертации
Исследование физических характеристик биологических жидкостей является актуальной задачей, имеющей как самостоятельное научное (т. к. организм создает уникальные по своим свойствам жидкости и структуры), так и прикладное значение в области медицины и биологии. В настоящее время известен целый ряд физических методов, с помощью которых можно получать разнообразную информацию о биожидкостях [1], т. е. водных растворах и суспензиях, содержащих малые молекулы (органические и неорганические), макромолекулы (биополимеры: белки, полипептиды,
нуклеиновые кислоты), клеточные и субклеточные элементы, которые имеют биологическое происхождение. Примерами жизненно важных биожидкостей являются кровь, лимфа, желудочный сок, слюна.
Экспериментальные исследования физических характеристик биожидкостей имеют, по сравнению с обычными жидкостями, некоторые особенности, которые связаны с их спецификой.
Компоненты биожидкостей сохраняют нативное (естественное) состояние в ограниченном интервале внешних условий. Поэтому физические методы, не позволяющие работать с биожидкостями в нативном состоянии, заведомо дадут искаженную информацию. Измерения их физических характеристик необходимо производить в условиях, близких к условиям организма. Биожидкость, постоянно взаимодействуя с организмом, отражает изменения, которые происходят в нем под действием внешних факторов. Следовательно, в каждый момент времени их физические характеристики различны и, несмотря на то, что в нормальном состоянии адаптационные системы организма поддерживают постоянство внутренней среды, всегда приходится иметь дело с усредненными физическими характеристиками биологических жидкостей. Физический метод исследования биожидкостей,

Таблица 1.
У 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Л/ А 1 0.19 0.09 0.05 0.02 0 -0.02 -0.05 -0.09 -0
Полученные значения показывают, что при /ь Из выражения (1.2.8) можно получить формулу для расчета скорости ультразвука в жидкости:

(1.2.10)
2/ДУ + У)
Для этого предварительно определяют по эталонной жидкости величины Ь и Уд и рассчитывают величину у.
Как уже было написано, основную частоту Д столбика жидкости в реальном цилиндрическом резонаторе можно приблизительно оценить по формуле (1.1.14).
Из-за конечности толщины преобразователей последовательность резонансных частот не является строго гармонической. Собственные частоты симметричных и антисимметричных мод резонатора можно аппроксимировать, пренебрегая пьезоэлектрической связью, трансцендентными уравнениями [4]:
Ґ -тт

Р'УпЪ

■7Г У)

(1.2.11)

Здесь у - резонансная частота у - ого резонансного пика, - плотность кварца, рі - плотность жидкости, г5 - скорость звука в образце, г>о - скорость звука в кварце,/д - основная частота преобразователей. Выражения (1.2.11)