Электромагнитные поля в биосфере - Красногорская Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
больных пароксимальной ночной гемоглобинурией и гипопластической анемией
показали, что среднее значение ЭФП эритроцитов у больных ниже, чем у
здоровых /30/.
Обширную информацию о электрофизических свойствах клеток дают методы
диэлектрической спектроскопии, предназначенные для измерения
диэлектрической проницаемости и удельной электропроводности клеток. В
частности, изучение частотной зависимости этих электрических параметров
позволяет определить свойства клеточных мембран и цитоплазмы в нативном
состоянии /31,32/.
Наиболее широкое применение при измерении диэлектрических харакре-тистик
суспензий нашли мостовые методы /33/. Следует отметить, что мосты с
индуктивно связанными плечами (трансформаторные мосты) обеспечивают более
высокую чувствительность и простую защиту от паразитных связей /34/.
Основная трудность при мостовых измерениях в мегагерцовом диапазоне
заключается в выборе образцовой меры активных сопротивлений, так как на
этих частотах необходимо использовать безреактивные резисторы с
минимальными значениями паразитных емкостей и сложную кинематическую
схему переключения. Одним из авторов обзора уравновешивание моста по
активной составляющей проводилось путем изменения электропроводности
жидкости в ячейке, включенной в эталонное плечо моота. В мегагерцовом
диапазоне чаотот применяют также методы, основанные на использовании
резонансных контуров. В качестве примера можно привести методы
коммутируемого /35/ и регенерированного /36/ контуров. Применяют также
метод синхронного детектирования /37/, который позволяет выделить
активную и реактивную составляющие сигнала, несущего информацию о
параметрах объекта. Подробное описание различных измерительных ячеек для
диэлектрических измерений дано в обзоре /38/. Различные аспекты
интерпретации диэлектрических измерений обобщены в монографии /39/.
Применение диэлектрической спектроскопии в медицине определяется
возможностью исследования с ее помощью клеточной проницаемости,
содержания и подвижнооти белков, патологических процессов в органах и
тканях, а также действия на ткани повреждающих факторов /4, 27, 31, 40,
275
41/. Однако, несмотря на больше потенциальные возможности метода
диэлектрической спектроскопии, он все еще не нашел широкого применения на
практике вследствие отсутствия специальной аппаратуры и неоднозначности
интерпретации результатов измерений. За последние годы появился ряд
работ, содержащих анализ результатов диэлектрических измерений на основе
рассмотрения многооболочечной электрофоретической модели клетки /4§7.
Дальнейшее развитие данного направления повысит значимость
диэлектрических измерений в научных и прикладных исследованиях.
В работах /4§/ в широком диапазоне частот от 30 Гц до 30 мГц исследована
частотная дисперсия диэлектрической проницаемости и электропроводности
крови и показаны возможности практического применения диэлектрической
спектроскопии в медицине. Анализ данных, полученных авторами указанных
выше работ, позволил сделать вывод о том, что дисперсия диэлектрических
параметров крови в радиодиапазоне хорошо объясняется мембранной моделью
/44-47/, оонованной на теории Максвелла-Вагнера. Различного рода
отклонения в диэлектрических опектрах от нормы, наблюдающиеся при
различных воздействиях на кровь, объяснены в рамках зтой модели либо
изменением проницаемости клеточной мембраны (изменение удельной
электропроводности при постоянной диэлектрической проницаемости) , либо
агрегированием клеток (изменение диэлектрической проницаемости при
постоянной удельной электропроводности). Исследование диэлектрических
спектров крови больных пернициозной анемией и полици-темией показало, что
они отличаются от спектров нормальных клеток /48/. При анемии
диэлектрическая проницаемость крови меньше, а удельная электропроводность
больше нормальных значений. При пслицитемии диэлектрическая проницаемость
больше или равна норме, а удельная электропроводность гораздо меньше
нормы. В целом авторы пришли к выводу, что диэлектрическая спектроскопия
обеспечивает количественную диагностику некоторых параметров крови и
позволяет исследовать как субмоле-кулярные (проницаемость мембран), так и
молекулярные (дипольная поляризация белков) и надмолекулярные
(образование сгустков) структурные процесоы в крови.
Частотная дисперсия электрических свойств клеток может также иооле-
доваться путем изучения электроориентации и диэлектрофореза клеток,
обусловленных взаимодействием электрического дипольного момента клеток с
внешним электрическим полем. Действие ЭП заданной частоты приводит к
ориентации продольной оси асимметричных клеток вдоль или поперёк силовых
линий поля (электроориентадия), а также к направленному пере -мещению
клеток в неоднородном ЭП и их осаждению на электродах (диэлектрофорез) .
Индуцированный дипольный момент суспензионных частиц, в том числе
клеток,- новая и пока что недостаточно исследованная элект-
роповерхностная характеристика чаотиц, важнооть изучения которой показана
