Электромагнитные поля в биосфере - Красногорская Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
/К1%
5 10 1S Z0N
вия ореды. Только под воздействием ЭП частотой свыше Ю7 Гц при напряжении
на электродах порядка 40 В в культуре кишечной палочки отмечается 30%-ная
потеря жизнеопособности. В случае клеток, не имеющих жесткой клеточной
стенки (эритроциты, тромбоциты и т.д.), необходимо обеспечить
изотоничнооть среды, что достигается применением изотоничных растворов
сахарозы (0,25 М), сорбитола и других адектронейтральных веществ. При
исследовании клеток крови рекомендуется иопользовать среду, содержащую 90
об.% изотоничеокого раствора глицина (2,1 мас.%) и 10
об.% раствора глюкозы (5,5 мао.%) /3/.
Однако даже в изотоничной среде прикладываемое к суспензии неоднородное
ЭП может оказывать заметное влияние на эритроциты.
На рис. 45 представлены данные, характеризующие воспроизводимость
регистрируемой величины обоих эффектов для нативных эритроцитов в
изотоническом растворе сахарозы при повторном включении ЭП (время
приложения ЭП составляло I мин) без смены образца в измерительной ячейке.
(Осуществлялось только перемешивание суспензии с целью ресуспендирования
осадка клеток на электродах.) При напряжении на электродах 25 В эффект
аяектроориентации уменьшался уже при втором включении поля, а при
напряжении порядка 8-10 В этот аффект онижался, начиная о четвертого
включения ЭП. При добавлении в ореду бычьего лиофилизированного альбумина
снижение величины эффектов наблюдалось только после четырнадцати
включений ЭП при напряжении 25 В. Хорошее стабилизирующее действие на
эритроцитарные оуопензии оказывает гепарин, который, кроме того,
предотвращает агглютинацию эритроцитов. Следует отметить, что добавление
альбумина и гепарина к суспензии нативных эритроцитов практически не
изменяет характер частотной зависимости их аяектроориентации и диаяек-
трофореза. В то время как такие же добавки к суспензии фиксированных
эритроцитов могут значительно изменить эту зависимость /30, 31/.
На рис. 46 представлены частотные зависимости электроориентации (а) и
диэлектрофоретического осаждения (б) - алектроориентационные (ЭО) и
диаяектрофоретические (ДЭФ) спектры - нативных (I) и фиксированных (2)
акролеином эритроцитов кролика, хлореллы (3) и поевдомонад (4). Видно,
что спектры зависят от вида клеток и изменяются при их фиксации.
235
/0
3
0
4
г
0
4
J
0
/
0
Р и с. 46. Ориентационные (а) и диэлектрофюретические (б) спектры
нативных (I) и фиксированных (2) эритроцитов, хлореллы (3) и бактерий
(4).
Электропроводность суспензии - 2 10 ом-*м'"1. Эффективное налряже
-
ние на электродах ячейки 30 В. К - относительное изменение оптической
плотности суспензии (в %), J - частота электрического поля (Гц) в
логарифмическом масштабе
Строение клеток разных видов характеризуется наличием у них общих
структур: клеточной мембраны, цитоплазмы, клеточной стенки и т.д. Кроме
того, в водной фазе вблизи клеточной поверхности образуется ДЭС. Вместе о
тем разные виды клеток отличатся по форме и размерам, проницаемости
клеточной мембраны, концентрации и подвижности свободных ионов в
цитоплазме, по строении и соотаву клеточной отенки и т.д. В соответствии
о общностью отроения клеток разных видов, их ЭО и ДЭФ спектры
характеризуется общими закономерностями: онихение амплитуды ДЭФ спектра в
диапазоне IO^-IO3 Ш; минимум спектральной кривой на частотах около IO4 IB
и ее макоимум на 10^-106 Гп и онихение амплитуды спектральных кривых на
частотах выше Id6 IB. Индивидуальные оообеннооти данного вида клеток
приводят к различиям в характере ЭО и ДЭФ спектров. Так,
ЭО спектры эритроцитов характеризуются наличием ступенчатого уменьшения
эффекта на частотах IC^-ICr ГВ для нативных и I05-I06 ГВ для
фиксированных клеток. Для хлореллы характерна большая величина эффекта в
ДЭФ спектре на низких частотах, чем иа высоких, а для нативных
эритроцитов и псевдомонад напротив - большая величина эффекта на высоких
частотах. Следует отметить, что особенности ЭО спектра в килогерцовом
диапазоне частот лучше выявляются при значениях электрического напряжения
на электродах измерительной ячейки 15-20 В соответствующих линейному
участку зависимости аффекта электроориентации от напряжения /317.
С целью объяснения обнаруженных экспериментально особенностей ЭО спектров
клеток был выполнен теоретический анализ частотной зависимости
ориентирующего момента сия для электрофизической модели кишечных палочек.
Для этого по формуле (4) с учетом (5) и (6) на ЭВМ была рассчитана
частотная зависимость относительной величины момента для модели клетки,
параметры которой выбирали, исходя из литературных данных /14/ и
соответствия расчетной кривой экспериментальным данным. Как видно из рис.
47, теоретические и экспериментальные данные хорошо соответствуют друг
другу. Анализ изменений частотной зависимости ориентирующего момента при
вариации параметров электрической модели бактериальной клетки показал,
что: I) увеличение (с ростом частоты) момента на частотах 10-4*102 Гц
