Транспорт ионов через мембрану при наличии низкоинтенсивного СВЧ - излучения

• Автор: Артемова, Диана Георгиевна
• Шифр специальности: 01.04.04, 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ВЛИЯНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ МИЛЛИМЕТРОВОГО И САНТИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНОВ ДЛИН ВОЛН НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

1.1 Применение СВЧ излучения в сельском хозяйстве

1.2 Применение СВЧ излучения в медицине

1.3 Применение КВЧ излучения в медицине

1.4 Теоретические модели, описывающие ионный транспорт через биологическую мембрану

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

СВЧ - ИЗЛУЧЕНИЯ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ НА ВСХОЖЕСТЬ,

ИНТЕНСИВНОСТЬ РОСТА И СКОРОСТЬ ФОТОСИНТЕЗА

РОСТКОВ ПШЕНИЦЫ
2.1 Описание экспериментальной установки
2.2 Зависимость всхожести и интенсивности роста облученной пшеницы от
частоты облучающего поля
2.3 Исследование воздействия ЭМИ СВЧ нетеплового уровня мощности на
процесс фотосинтеза ростков пшеницы
2.4 Исследование зависимости спектра зерен пшеницы в БИК диапазоне от
продолжительности воздействия па них СВЧ излучения низкой интенсивности хемомстрическими методами
3 ПОДХОДЫ К ПОСТРОЕНИЮ МОДЕЛИ ВОЗДЕЙСТВИЯ СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ
НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ
3.1 Структура клегки и мембран
3.1.1 Строение клетки
3.1.2 Функции и строение мембран
3.1.3 Пассивный транспорт
3.2 Гидратация липидного слоя
3.3 Ионные каналы
3.3.1 Гипотеза ионных каналов. Расчет характерных размеров
гидра тированных ионов
3.3.2 Селективность ионных каналов
4 ВЛИЯНИЕ СВЧ - ИЗЛУЧЕНИЯ НА РАЗМЕР ПОР В МЕМБРАНЕ
4.1 Сравнение потенциалов
4.2 Моделі, кри тической поры
4.3 Энергетика поры
5 ВОЗДЕЙСТВИЕ СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ НА МЕМБРАННЫЙ ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВ
5.1 Потенциал действия
5.2 Транспорт ионов через мембрану (электродиффузионная теория)
5.3 Дискретный способ описания транспорта веществ через мембраны
6 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИКИ МЕМБРАННОЙ ПОРЫ
6.1 Модель поры мембраны
6.2 Расче т распределения потенциала по толщине мембраны
6.3 Распределение потенциала и пентоде
6.4 Расчет времени пролета
6.5 Определение'траекторий частиц
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
кеші - коэффициент стоячей волны нагрузки ЭМИ - электромагнитное излучение
ЭМИ СВЧ — электромагнитное излучение сверхвысокой частоты СВЧ - сверхвысокая частота (диапазон частот от 3 до 30 ГГц)
КВЧ - крайне высокая частота (диапазон частот от 30 до 300 ГГц)
ЭМВ — электромагнитная волна
Ангстрем (А) - единица измерения длины, равная Ю-10 м (1А = 0,1 нм = 100 пм; 10000А = 1 мкм)
БЛМ — бислойная липидная мембрана Г1ПЭ - плотность потока энергии ИБС — ишемическая болезнь сердца БИК - ближний инфракрасный диапазон

5 дней, прошедших с момента облучения до снятия спектра с облученных образцов семян пшеницы, произошло рассеяние большей части полученной при СВЧ обработке энергии Данный факт еще раз под!всрждаст положение о том, что в биоло! ичсских системах сущее 1вуеI механизмы накопления и последующего рассеяния энергии, полученной в результате СВЧ облучения. Можно с уверенностью говори 1 ь, что при облучении зерен пшеницы на час юте 12.5 ГГц с плотностью потока мощности 1 Вт/м2 изменения в БИК спектре сохраняются, по крайней мере. в течении трех дней И, как следствие, в течение этого же периода наблюдаются бпопот пчеекпе эффекты такого воздействия
На рисунке 25 показано, что если при расчете изменить спектральный диапазон па другой (например. 11000 - 12000 см"1), то массивы перемешиваются. Это свидетельствует о том. что наиболее информативным является диапазон 10000 -11450 см"1, что при воздействии на зерна пшеницы СВЧ энергией на частоте 12.5 1 Ги (Г1ПМ = 1 Вт/м2) наибольший отклик в БИК спектре наблюдается в диапазоне 10000 - 1 1450 см'
О 20 О 15 О 10 О
О 05 О 10 О
О ^0 — . о
І І І І I
02 01 О 01
Рисунок 25 - График, показывающий перемешивание массивов, снятых в разные дни после облучения при изменении спектрального интервала в расчете Греши массив (темный кружок) и остальные (светлый кружок)
В результате исследований установлено, что.
- спектры із БИК-облас і н образцов пшеницы о тображают результат воздействия па них свервысокочас1 очного излучения низкой интенсивности, в 40 — 100 раз меныпеп порота тейпового воздействия в данном диапазоне, что свидетельствует о паппчни эффектов спабых воздействий.