Электромагнитные поля в биосфере - Красногорская Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
induced in the shape and motility of amoebae. - Science, 1975, v. 187,
357-9.
62,Zimmeimann U,, Schewrlch P., Pilwat G,, Banz B. Zellen mlt manipu-
lierten funktlonen neuen perspektiven fur zellbiologle. - Angev, Chem.,
1981, v. 93, p. 332-351.
5. Электрические свойства клетки как индикатор патологического
состояния организма
Известно, что количественное и качественное изменения в системе белков,
полисахаридов плазмы крови оказывают влияние на электрический заряд
клеток при различных заболеваниях [17. В частности, с использованием
метода электрофореза [1] и метода выявления ореолосбразующих клеток (00К)
[2J открываются новые широкие возможности для быстрого
в течение нескольких секунд, обнаружения опухолевых клеток в кровеносном
русле, а также для определения ранней иммунологической перестройки в
организме /5/ по числу 00К в периферической крови. Ореол - пространство,
свободное от различных фоновых частиц, в центре которого находится 00К
(рис. 52а), а на расстоянии до 100 мкм в радиусе располагаются фоновые
частицы (эритроциты, дрожжевые клетки, частицы туши). Способ обнаружения
00К основан на изменении электрических свойств поверхности плазматической
мембраны. Предполагается, что ореолы образуются следующим образом. Живая
клетка имеет на своей поверхности электрический за-284
ряд. При добавлении в среду инкубации (физиологический раствор или плазму
крови) больших концентраций анионов и катионов, часть свободной воды
выходит из клетки, а ионы входят в нее по законам диффузии. В результате
создается градиент концентрации около клетки. Согласно теории
диффузиофореза А7 заданный извне градиент концентрации электролита влечет
за собой поляризацию двойного электрического слоя (ДС) на поверхности
клетки. Возникает диффузиофорез, т.е. движение взвешенных частиц под
влиянием заданного градиента концентрации раствора. Диффузио -форез -
явление, симметричное электрофорезу, вызывается градиентом электрического
потенциала на поверхности коллоидной частицы или клетки индуцированного
градиентом его концентрации ионов во всем объеме раствора. Диффузиофорез
клеток обусловливается поляризацией ДС на наружной стороне клеточной
мембраны под влиянием градиента концентрации ионов. Задаваемый извне
градиент концентрации обусловливает перепад концент -рации ионов в
объеме. А поскольку между ДС и объемом раствора, приле -жащем к внешней
границе ДС, сохраняется равновесие, ДО перестраивается соответственно
заданному распределению концентрации ионов вдоль его внешней границы. В
поляризованном подобным образом ДС возникает, во--первых, перепад
давления вдоль поверхности частицы, вызванный воздействием ее радиально-
симметричного поля на заряд диффузной части ДС , изменяющегося вдоль
поверхности частицы, и, во-вторых, тангенциальная составляющая
электрического поля. Оба этих фактора, действующие и при электрофорезе,
вовлекают ДС, а следовательно, и частицу в движение. Таким образом
происходит отталкивание эритроцитов от центральной 00К.
Поляризация ДС на поверхности, клетки зависит от электрических свойств
биомолекул мембраны. Система, в которой происходит формирова -ние ореола,
является электрически активной и состоящей из клеток, ко -торые несут
поверхностный отрицательный заряд. 00К, имея повышенный электрический
заряд, остается в центре, а остальные фоновые клетки располагаются по
эквипотенциальным линиям. В эксперименте вопрос о взаимодействии
заряженных клеток (00К и фоновых) сложнее, так как нужно учитывать и
взаимодействие эритроцитов друг с другом, и взаимодействие ООК с
остальными клетками и влияние плотности клеточной суспензии,
электрическое состояние гликокаликса (внешнего примембранного слоя) и
межклеточной среды, в которой находятся электролит и органические
вещества. Фоновые клетки могут удаляться диффузиофоретичеокой силой от
центральной ООК на расстояния более 100 мкм и удерживаться там в течение
5-6 дней, пока процесс разрушения эритроцитов не уменьшит концентрацию
клеток и не разрушит тем самым структуру ореола.
Ореолы, образованные вокруг некоторых клеток, исследовались при помощи
интерференционного микроскопа. В среде, состоящей из частиц туши и
эритроцитов, ореол вокруг клетки представляет собой колловдное
образование, которое не пропускает к поверхности клетки частицы туши. При
механической деформации (надавливание на стекло, под которым находятся
285
ООК) в ореоле образуются складки, что видно по изменению коэффициента
преломления. Частицы туши, находящиеся в броуновском движении, ударяют ся
о границу ореола, не прилипая к нему. При механическом разрушении
суспензии частицы туши, как и клетки, свободно огибают ореол, ограни -
ченный частицами туши. Коллоидное состояние вещества может обратимо
исчезать после устранения электролита. Во внешнем ЭП коллоид отстает от
движущейся клетки, что подтверждает его электронейтральность. На -личие
электрических сил при формировании ореолов вокруг некоторых клеток
