Разработка системы морфометрического анализа для скрининга эффектов нестабильности генома в гигиенических исследованиях : на примере наноматериалов

• Автор: Мошков, Николай Евгеньевич
• Шифр специальности: 14.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НАНОМАТЕРИАЛОВ
1.1 Токсикология НМ и НЧ
1.2 Современные методы анализа генотоксичности НМ и НЧ
1.3 Оценка асимметрии распределения ДНК между дочерними клетками методами морфометрии ядер
1.4 Применение методов морфометрии клеток и их ядер в современных биологических исследованиях
1.5 Метод микроядерного теста с цитохалазином В как референсный метод для морфометрического анализа
1.6 Обзор исследований генотоксичности наноматериалов, проведенных на культуре крови человека в микроядерном тесте с ЦХВ..

1.7 Заключение по главе
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Культура клеток и условия экспериментов
2.2 Наноматериалы и контрольные вещества
2.3 Морфометрический анализ
2.4 Цитогенетический анализ
2.5 Методы статистического анализа данных
2.6 Объем проведенной работы
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Площадь ядра ФГА-стимулированного лимфоцита и её связь с объемом ядра

3.2 Расчет погрешности измерения площадей клеточных ядер, их отношений и сумм
3.2.1 Формирование тестовых изображений двуядерных клеток
3.2.2 Расчет точности измерения площадей отдельных клеточных ядер на основе искусственно полученных тестовых изображений
3.2.3 Расчет точности вычисления суммы ядерных площадей 81+
3.2.4 Расчет точности вычисления отношения ядерных площадей 81/
3.3 Интервальная оценка морфометрических индексов на основе данных о распределениях погрешностей отдельных измерений
3.4 Эффекты модельных мутагенов
3.4.1 Исследование эффектов 1Ч-метил-14-нитро-К-нитрозогуанидина
Цитогенетический анализ
Морфометрический анализ
Анализ корреляционных взаимосвязей
3.4.2 Исследование эффектов латекса для фагоцитоза
Цитогенетический анализ
Морфометрический анализ
Анализ корреляционных взаимосвязей
3.5 Исследование эффектов магнетита в кремниевой оболочке Ре304(8Ю2)
Цитогенетический анализ
Морфометрический анализ
Анализ корреляционных взаимосвязей
3.6 Исследование эффектов нановолокон и ультрадисперсной формы гидроксида алюминия
Цитогенетический анализ
Морфометрический анализ
Анализ корреляционных взаимосвязей
3.7 Исследование эффектов НЧ и микрочастиц диоксида титана (природный анатаз)
3.7.1 Цитогенетический анализ, диоксид титана
Морфометрический анализ
Анализ корреляционных взаимосвязей между морфометрическими и цитогенетическими индексами
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1 Результаты исследования тест систем как показатель информативности метода морфометрии для задач оценки генотоксичности НМ
4.1.1 МННГ, анализ результатов исследования
4.1.2 Микрочастицы латекса, анализ результатов исследования
4.1.3 Выводы из результатов исследования эффектов МННГ и латекса.
4.2 Анализ взаимосвязей морфометрических и цитогенетических индексов на основе результатов исследований наноматериалов
4.2.1 Генотоксическая активность
4.2.2 Обобщенный анализ корреляционных взаимосвязей
4.2.3 Информативность морфометрических индексов
ГЛАВА 5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
5.1 Заключение
5.2 Выводы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

коэффициентом и принципиально соотношение (5) при этом не изменится. В то же время, при условии (5) площадь, периметр, а так же размеры полуосей воображаемого эллипсоида, аппроксимирующего ядро, константами не являются.
Косвенное подтверждение постоянства формы и ориентации ядер относительно предметного стекла содержится в ряде статей по количественной микроскопии (Таблица 1) - большинство авторов (кроме [37]) не обнаружили статистически значимых различий между опухолевыми и нормальными клетками по показателю коэффициента формы ядер (что указывает на отсутствие изменений формы ядра даже при опухолевой трансформации клетки). Этим данным соответствуют результаты, представленные в настоящей статье: если ядра клеток рассматривать как эллипсоиды, то постоянство (а строго говоря - изменение в малых пределах) отношения осей и ориентации ядер относительно предметного стекла, собственно, и означает постоянство их формы.
Принципиально в морфометрическом анализе могут быть предложены другие параметры - коэффициент формы, периметр, однако их мы не использовали сознательно из-за сомнительной точности измерений периметров ядер.
3.2 Расчет погрешности измерения площадей клеточных ядер, их отношений и сумм
3.2.1 Формирование тестовых изображений двуядерных клеток
Для того, чтобы оценить точность измерения площадей клеточных ядер, на первом этапе были искусственно сформированы тестовые изображения двуядерных клеток с ядрами известной площади. Для формирования изображений были использованы программы ADOBE Photoshop CS4, ADOBE Illustrator CS5. Процесс создания тестовых изображений включал следующие этапы:
1. На основе реальных цифровых снимков двуядерных лимфоцитов было создано изображение размером 1024x768 пикселей, с разрешением 72 пикселя на дюйм, содержащее фон и имитацию цитоплазмы клеток (Рис. 11). Цвет и