Особенности действия миллиметровых электромагнитных волн на клетки Escherichia coli

• Автор: Ушаков, Вадим Леонидович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 179 с.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Биологические эффекты миллиметровых волн

1.1.1. Поглощепис и физикохимические эффекты действия миллиметровых

волн на молекулярном уровне.

1.1.2. Частотные зависимости действия миллиметровых волн на клеточном, тканевом и организменном уровне
1.1.3. Обзор теоретических моделей взаимодействия клеток с электромагнитным излучением миллиметрового диапазона.
1.2. Конформационное состояние клегочного генома. Метельнодоменный принцип организации ДНК прокариот на примере клеток Е.соН.

1.3. Применение метода АВЗВ для регистрации изменения конформапионного

состояния клеточного генома.
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. Клетки.
2.2. Лизис клетокЛ
2.3. Температурное воздействие на клеточные лизаты
2.4. Облучение плоско поляризованными миллиметровыми волнами в диапазоне ГГц
2.5. Облучение циркулярнополяризованными миллиметровыми волнами.
2.6. Измерение АВЗВ и анализ результатов
2.7. Определение концентрации растворнного в воде кислорода по методу Винклера.
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Оптимизация метода АВЗВ
3.2. Экспериментальные подтверждения применимости метода АВЗВ для регистрации изменений конформации ДНКбелковых комплексов.
3.2.1. Выбор оптимальных но тесту АВЗВ концентраций лизирующих
компонент для лизиса клеток Е.соН.
3.2.2. Зависимость пиков АВЗВ от концентрации лизирусмых клеток.
3.2.3. Исследование чувствительности метода АВЗВ к изменению конформаций
ДНКбслковых комплексов генома клеток Е.соН при действии на них или их лизаты различных физикохимических факторов.
3.2.3.1. Регистрация методом АВЗВ изменений конформаций ДНК
бслковых комплексов при нагревании клеточных лизатов.
3.2.3.2. Регистрация методом АВЗВ изменений конформаций ДНКбелковых комплексов при действии на клетки Е.соН налидиксовой кислоты.
3.2.3.3. Регистрация методом АВЗВ изменений конформаций ДНКбелковых комплексов при титровании
клеточных лизатов Е1Вг.
3.2.3.4. Регистрация методом АВЗВ изменений конформаций ДНКбслковых комплексов при изменении ионной силы в клеточных лизатах и сочетанном действии изменения
ионной силы и температуры
3.2.3.5. Регистрация методом АВЗВ изменений конформаций ДНКбелковых комплексов при действии солей двухзарядных ионов 5 8С и однозарядных ионов , СГ
на клетки Е.соН.
3.2.4. Исследование возможности формирования пиков АВЗВ белковыми
комплексами.
3.3. Исследование особенностей спектра действия ММВ на клетки Е.соН в
частотном диапазоне ГГц.
3.3.1. Определение параметров излучения ММВ и условий облучения
клеток Е.соН
3.3.2. Особснпости спектра действия ММВ на клетки Е.соН в частотном диапазоне ГГц.
3.3.3. Исследование действия циркулярнополяризованных миллиметровых
волн на клетки Е.соН.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


На фиксированной длине волны миллиметровое излучение эффективно поглощает лишь небольшая доля молекул воды, имеющих частоты вращательных движений, близких к частоте падающего излучения. Это рассматривается как подтверждение резонансного характера действия излучения. Поглощение ММВ не меняется при изменении частоты внешнего поля, но в поглощении участвует другая группа молекул согласно функции распределения молекул воды по частотам вращения. Бецкий и др. Однако если молекулы воды взаимодействуют с молекулами других веществ, то характер поглощения излучения меняется. В работах Завизиона и др. Кудряшовой и др. ЭМИ растворами альфааминокислот 0. М и саркозина на длинах волн 2, 5. Так как собственное поглощение ММВ молекулами аминокислот незначительно, то поглощение ММВ в растворах аминокислот в большинстве случаев меньше, чем поглощение ММВ в чистой воде, уменьшаясь пропорционально концентрации аминокислот и длине гидрофобных радикалов в них например, в ряду глицин, аланин, валин. Однако наблюдались исключения для глицина на всех длинах волн, а для саркозина на 5. ММВ в растворах. Вышеприведнные данные указывают на возможность существования для растворов белковых молекул частотной зависимости поглощения ММВ от соотношения различных аминокислот, присугствующих в растворах. Диденко и др. ММВ на молекулы гемоглобина. Было выявлено несколько серий резонансных полос с шириной резонансных полос при комнатной температуре около 3 МГц. Из полученных данных был сделан вывод о переходе гемоглобина в новое конформационное состояние с перестройкой третичной структуры в глобиновой части молекулы. Учитывая размеры конформона Л и его энергию 0. В, было определено, что для конформационных перестроек молекулы гемоглобина необходимо поглощение им около 0 квантов ЭМИ ММД. Возбуждение колебаний в белковых молекулах определяется неравномерным пространственным распределением ионов, входящих в их состав, и обеспечивающих им огромный дипольный момент ЯаророЛ, . Для примера, молекула воды имеет собственное значение дипольного момента 1. Дебая, и при приложении электрического поля порядка Вм электронную поляризуемость, сравнимую с типичным значением ориентационной поляризуемости при комнатной температуре 0. О м3 или 7 Дебая, что составляет достаточно малую величину по сравнению с е собственным дипольным моментом Исмаилов, . Это значит, что при обычной температуре ориентирующее влияние средних и слабых полей порядка ЮМ О5 Вм для сравнения, напряжнность статического поля мембраны 7 Вм напряжнность электрического поля вблизи многовалентного иона на расстоянии нм от него составляет 1. Вм Бецкий и др. Вм см. Р0 ППМ генератора, ео электрическая постоянная вакуума 8. Ряковской и др. Кузнецова . В приведнную формулу 1. Кузнецов, . Заметим также, что из уравнения силы Лоренца, действующей на движущуюся заряженную частицу, можно показать, что отношение магнитной силы к
электрической равно где v скорость движения заряженной частицы, с скорость
света Савельев, . Поскольку v для ионов или электронов биологических тканей Исмаилов, , то при рассмотрении действия ЭМИ на движущуюся заряженную частицу магнитной составляющей электромагнитных сил микроволнового излучения можно пренебречь с точностью до одного процента. Такого же порядка и энергия взаимодействия магнитного поля с магнитным моментом электрона. Таким образом, с энергетической точки зрения, магнитной составляющей микроволнового излучения при рассмотрении его взаимодействия с движущимися заряженными частицами или с их магнитными моментами пренебрегают. Исключение составляет рассмотрение случаев аномального Зеемановского расщепления уровней v , . При этом величина магнитной индукции при ПГМ мВтсм2 для ГГц в воде при С равна 1. Тл 1. Ам, что гораздо меньше геомагнитного поля Земли порядка мкТл Ам. Так как величина 1 входит в числитель дроби 1. ЮЮп Вм. Величина электрической составляющей ЭМИ ММД при ППМ мВтсм2 нагрев облучаемых объектов при данной ППМ менее 1 С Севастьянова и др. Гапеев и др. ГГц в живой ткани кожа человека при С порядка 9. Вм, а в воде при С порядка 0. Вм.