Длительная люминесценция органических красителей в клетках биологических тканей

• Автор: Маряхина, Валерия Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОПТИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА БИОЛОГИЧЕСКИХ СТРУКТУР
1.1 Оптические методы диагностики биологических клеток и тканей
1.2 Физико-химические механизмы взаимодействия низкоинтенсивного
лазерного излучения с биотканями
ГЛАВА 2 МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Установка для измерения кинетики затухания длительной
люминесценции молекул
2.2. Флуориметрические измерения. Микроскопия
2.2.1. Спектрофлуориметрия
2.2.2 Атомно-силовой микроскоп
2.3 Объекты исследования и методика приготовления образцов
ГЛАВА 3. КИНЕТИКА ДЛИТЕЛЬНОЙ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ
МОЛЕКУЛЯРНЫХ ЗОНДОВ В КЛЕТКАХ БИОТКАНЕЙ
3.1. Кинетика длительной люминесценции молекул
3.2. Культивирование клеток в полимерных средах на основе
гиалуроновой кислоты
3.3. Кинетика длительной люминесценции эндогенных зондов в клетках
нормальных и патогенных биотканей
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА КИНЕТИКУ ЗАМЕДЛЕННОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ КРАСИТЕЛЕЙ
4.1. Зависимость кинетики длительной люминесценции красителей в опухолевых и здоровых клетках от концентрации кислорода
4.2. Зависимость кинетики длительной люминесценции молекулярных
зондов от времени культивирования клеток
4.3. Бактериальное загрязнение культуры клеток и его влияние на
спектрально-кинетические измерения

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ:
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Оптические методы диагностики нашли практическое применение в биологии и медицине, в т.ч. для разработки методов диагностики биотканей. В биологии и медицине наибольшее распространение получили: аутофлуоресцентная диагностика, оптическая когерентная томография, спектроскопия диффузного отражения, флуориметрия [1,2]. Эти методы диагностики основаны на способности некоторых химических соединений (как органических, так и неорганических) селективно накапливаться в патологических тканях. Повышение концентрации флуоресцирующих веществ (эндогенных флуорофоров) в отдельных участках ткани нетрудно зафиксировать экспериментально. Благодаря неинвазивности и высокой чувствительности по отношению к патологии, флуоресцентная диагностика (ФД) получает все более широкое распространение.
Однако перечисленные методы не лишены недостатков. Как правило, они позволяют обнаружить патологию на поздних стадиях, когда опухоли сформировались и возможны необратимые осложнения. Из-за сильного поглощения и рассеяния света внутри соединительной и эпителиальной ткани диагностика их глубоких слоев затруднительна. Интерпретация результатов оптических измерений осложняется присутствием межклеточного вещества, крови, лимфы и других, сильно рассеивающих компонентов, входящих в состав биотканей. Поэтому на этапе разработки методов ФД часто объектами исследований служат клетки, выделенные из различных органов человека или животных. Для обеспечения жизнеспособности клеток и сохранения их естественных биологических функций их культивируют в различных питательных средах [3].
Для оптической диагностики, как культур клеток, так и тканей, используют и экзогенные флуорофоры - синтетические красители или

Импульсно-периодический лазер на ¥Ав:Ш3+ (обозначенный на схеме цифрой 1, см. рис. 2.1) марки Ь(2-129, работающий в режиме модулированной добротности с удвоением основной частоты генерации, использовался для возбуждения молекул в длинноволновой 5о—полосе поглощения. Параметры возбуждающего импульса были следующими: длительность гимп = 10 не, энергия на длине волны генерации Х2 = 532 нм до 70 мДж. Энергия импульса измерялась прибором Техноскан ЬРМ-905 с техническими характеристиками: диапазон измерений мощностей излучения 3мВт 4-30 Вт, спектральный диапазон 0.24-12 мкм, погрешность 5%. Во всех экспериментах плотность мощности излучения на поверхности исследуемых образцов не превышала 5 МВт/см2, что обеспечивало перевод в возбужденное 57-состояние значительной доли молекул, но не приводило к нелинейному ступенчатому заселению их высоколежащих 5„-состояний [152,153].
Рис. 2.1. Схема экспериментальной установки для исследования кинетики длительной люминесценции молекул.