Электрофизические параметры экспериментальных моделей биологических жидкостей

• Автор: Добрынина, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 99 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Обоснование актуальности метода. Физические основы и другие аспекты разработки метода

1.1.Существующие методы определения объема

кровопотери

1.2.Физическая основа метода. Изменение состава исследуемых

биологических жидкостей в зависимости от различных факторов

1.3.Электрофизические свойства биологических жидкостей

1.4.Эмпирические модели частотной зависимости электрофизических параметров биологических жидкостей
1.5. Анализ конструкции существующих ячеек для исследования
биологических жидкостей
Выводы к главе
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1Методика подготовки пробы при измерениях в бицилиндрической ячейке
2.2.Методика подготовки пробы при измерениях в капиллярной ячейке
Выводы к главе
Глава 3. Экспериментальные резльтаты. Разработка и изготовление прибора для измерения электрофизических параметров моделей биологических жидкостей
3.1. Цилиндрическая измерительная ячейка
3.2. Капиллярная измерительная ячейка
3.3 Диэлектрическая проницаемость моделей биологических жидкостей
3.4.Исследование зависимости комплексного сопротивления моделей биологических жидкостей при измерениях в капиллярной ячейке от различных факторов в диапазоне частот от 0,1 до 100 кГц на измерителе иммитанса ЬСЯ-

3.5. Разработка и изготовление измерительной ячейки
3.6. Разработка и изготовление прибора для определения объема
кровопотери
Выводы к главе
Заключение
Список использованных источников

Введение
Актуальность темы. Исследование биологических объектов с позиций современной физики является актуальной проблемой. В частности, большое внимание уделяется методикам изучения биологических жидкостей, основанным на измерениях их электрических параметров, а именно импеданса, поскольку импедансная спектроскопия широко применяется в различных областях электрохимии, физики, науках о материалах в качестве рабочего инструмента. Биологические жидкости часто используются в качестве экспериментальной модели при разработке технических средств, расширяющих возможности существующих диагностических методик, или создании новых подходов, учитывающих особенности изучаемых систем. С физической точки зрения модели биологических жидкостей могут рассматриваться как конденсированные среды, состоящие из полярной жидкой матрицы (плазмы и цитоплазмы) и взвешенных в ней коллоидных элементов, как электрически активных (клеточные мембраны), так и нейтральных (белки, аминокислоты) [1]. Употребляемый при этом термин «биологические жидкости» часто включает в себя не только телесные жидкости, возникающие в организме естественным способом (кровь, лимфа, моча и прочие жидкости организма), но и искусственно приготовленные модели жидкостей. Востребованность метода импедансной спектроскопии обусловлена возросшим уровнем технической базы и уровнем программного обеспечения метода, что сокращает затраты времени на получение и обработку экспериментальных данных, к тому же импедансная спектроскопия позволяет получить уникальную информацию о свойствах изучаемой системы, которая в дальнейшем может послужить основой для разработки различных методик [2,3].

измерениях на переменном сигнале существенное влияние на результаты оказывает частота переменного сигнала, так как кровь является многокомпонентной системой с различными характеристическими временами релаксации различных компонентов.
Измерительная ячейка должна разрабатываться с учетом того, что для практического применения необходимы или возможность стерилизации ячеек или использование одноразовых ячеек, а также простота в ее наполнении и использовании.
Важным вопросом является, как изменяется сопротивление крови от человека к человеку, ведь в предлагаемом методе о величине кровопотери предполагается судить по относительному изменению сопротивления крови до и после кровопотери. Такая ситуация возможна только в условиях планового хирургического вмешательства, но при экстренных операциях или при кровотечениях вне клиники измерить электрофизические параметры крови до кровотечения нельзя в принципе. Если же сопротивление крови меняется от человека к человеку, те есть в зависимости от возраста, резус-фактора и группы крови и других, незначительно, то это позволит использовать калибровочную кривую, основанную на результатах серии экспериментов с использованием донорской крови в качестве исследуемой биологической жидкости.