Влияние излучения газоразрядной плазмы на структурно-функциональное состояние прокариотических и эукариотических клеток

• Автор: Трофимова, Светлана Владимировна
• Шифр специальности: 03.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 172 с. : ил.

Оглавление
Введение
Г лава 1. Обзор литературы
1.1. Понятие плазмы
11 1.1.1.Элементарные плазмохимические процессы и промежуточные частицы плазмы
1.1.2 Плазмохимические процессы
1.2. Факторы плазмы, определяющие биологические эффекты
1.3. Радикалы и активные частицы в метаболизме клетки
1.4. Влияние плазмы на биологические объекты
1.4.1. Влияние плазмы на прокариотические клетки
1.4.2. Влияние плазмы на эукариотические клетки
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1. Характеристика экспериментального материала
2.2. Параметры исследуемых физических факторов
2.3. Основные этапы исследования
2.4. Характеристика методов исследования
2.4.1. Анализ продуктов газовой фазы, образующихся во время генерации искрового разряда
2.4.2. Анализ продуктов, образующихся в водной фазе, после генерации искрового разряда над поверхностью жидкости
2.4.3. Оценка структурных и функциональных изменений в клетках
2.4.3.1. Жизнеспособность клеток
2.4.3.2. Резистентность мембран эритроцитов
2.4.3.3. Электронно-микроскопический анализ морфологических изменений в клетках
2.4.3.4. Оценка состояния цитоплазматической мембраны
2.4.3.5. Определение внеклеточной концентрации сиаловых кислот
2.4.3.6. Анализ внеклеточного и внутриклеточного pH. Изучение окислительно-восстановительного потенциала
2.4.3.7. Оценка изменений метаболической активности клеток
2.4.3.8. Определение уровня ретинола и альфа-токоферола
2.4.4. Оценка относительной концентрации молекулярных продуктов радикального окисления липидов. Анализ фосфолипидного и липидного состава мембран
2.4.5. Анализ окислительной модификации белков
2.4.6. Метод регистрации повреждений ДНК (ДНК-комет)
2.4.7. Методы статистической обработки
Глава 3. Результаты и их обсуждение
3.1. Оценка продуктов образующихся в газовой фазе искрового разряда 5
3.2. Анализ продуктов, образующихся в водной фазе, при воздействии излучением плазмы искрового разряда
3.3. Влияние излучения плазмы на прокариотические клетки
3.3.1. Структурно-функциональное состояние прокариотических клеток после воздействия излучением плазмы
3.3.2. Сравнение биоцидного и спороцидного эффектов УФ-излучения и излучения плазмы искрового разряда
3.4. Исследование структурно-функционального состояния эукариотических клеток после воздействия излучением плазмы
3.4.1. Изучение влияния излучения плазмы на структурнофункциональное состояние эритроцитов
3.4.2. Анализ структурно-функциональных изменений в лимфоидных и эпителиальных клетках под действием излучения плазмы искрового разряда в экспериментах in vitro
Заключение
Выводы
Список цитированной литературы
интенсивности. Авторы считают, что активные частицы генереруемые плазмой являются основной причиной индукции апоптоза в этих клетках. В работе (Barekzi N., Laroussi М. 2012) проведена оценка влияния низкотемпературной плазмы атмосферного давления на культуру клеток лейкоза человека (Т-клеточный лейкоз). Показано влияние плазмы на морфологию и жизнеспособность клеток. В исследованиях Zhang с соавторами (Zhang Х.Н., et al., 2008) показано, что влияние аргонно-кислородной плазмы на жизнеспособность клеток зависит от концентрации кислорода. Авторы указали кислород и гидроксильный радикал как основные факторы плазма-индуцированного апоптоза в злокачественных клетках печени. В результате сравнительного изучения влияния плазмы на нормальные и злокачественные клетки печени человека Zhang и соавторы показали более высокую чувствительность опухолевых клеток к плазменной обработке. В 2012 году была опубликована работа (Yan X., et al., 2012), посвященная оценке механизмов инактивации клеток гепатоцеллюлярной карциномы человека (HepG2). Результаты эксперимента показали, что плазма может эффективно влиять на внутриклеточные концентрации активных форм кислорода, радикалы NO и окисление липидов. Показано, что эти изменения непосредственно связаны с механизмом гибели клеток HepG2. Во-первых, плазма генерирует N0, что увеличивает концентрацию N0 во внеклеточной среде. Во-вторых, внутриклеточная концентрация N0 повышается за счет диффузии NO из внеклеточной среды. В-третьих, увеличение внутриклеточной концентрации N0 приводит к увеличению внутриклеточной концентрации окислителей. В-четвертых, возрастание окислительного стресса приводит к интенсификации перекисного окисления липидов и, следовательно, повреждению клеток. Совместное действие N0, АФК и гидроперекисей липидов в конечном итоге приводит к гибели клеток HepG2.
Таким образом, подводя итоги по опубликованным до сих пор данным о биологических эффектах плазмы, можно заключить, что различные дозы низкотемпературной плазмы могут вызвать некроз, апоптоз, а также нарушать