Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред - Лопатин В.Н.
ISBN 5-9221-0547-7
Скачать (прямая ссылка):
248. Одум Ю. Экология. Т. 1. — М.: Мир, 1986. — 328 с.
249. Porter K.G., Paerl Н. W., Hodson R.E. et al. Microbial interaction in lake food webs // Complex interaction in lake ecosystems. N.Y.: Springer-Verlag,
1988. - P. 209-227.
250. Stockner J.G., Porter K.G. Mickibial food webs in freshwater plank-tonic ecosystems // Complex interaction in lake ecosystems. — N.Y.: Springer-Verlag, 1988. — P.69-83.
251. Pace M.L., McManus G.B., Findlay S.E. G. Plankton community structure determines the fate of bacterial production in temperate lake // Limnol. Oceanogr. - 1990. - V.35, №4. - P. 795-808.
252. Stone L., Weisburd R. S. J. Positive feedback in aquatic ecosystems // Trends in Ecology and Evolution. — 1992. — V. 7, № 8. — P. 263-267.
253. Massana R., Garcia-Cantizano /., Pedros-Alio C. Components, structure and fluxes of the mickrobial food web in a small,stratified lake // Aquatic Microbial Ecology. - 1996. - V. 11, №3. - P. 279-288.
254. Baretta-Bekker LG., Baretta J. W., Hansen A. S., Riemann B. An improved
model of carbon and nutrient dynamics in the microbial food web in marine enclosures // Aquatic Microbial Ecology. — 1998. — V. 14, № 1. —
P. 91-108.
255. Бульон В. В., Никулина В.Н., Павелъева Е.Б. и др. Микробиальная «петля» в трофической сети озёрного планктона // Журнал общей биологии. - 1999. - Т. 60, №4. - С. 431-444.
256. Cole J.J., McDowell W.R., Likens G.E. Sources and molecular weight of «dissolved» organic carbon in an oligotrophic lake // Oikos. — 1984. — V. 42, № 1. — P. 1-9.
Часть III
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПЛОТНОУПАКОВАННЫМИ ДИСПЕРСНЫМИ БИОЛОГИЧЕСКИМИ СРЕДАМИ
Одной из фундаментальных проблем современной науки является изучение оптических свойств дисперсных сред в связи с формирующими их факторами. Результаты подобных исследований имеют определяющее значение для теорий климата, видимости, переноса излучения. Они служат основой для разработки экспрессных лазерных методов мониторинга состояния окружающей среды, перспективных лазерных информационных технологий [1, 2].
Особое место в общей проблеме рассеяния света дисперсными средами занимает оптика биологических дисперсных сред, что связано с широким использованием оптических методов в таких областях, как медицина, биофизика, биохимия, гидрооптика.
Комплексный подход к изучению характеристик рассеяния и поглощения лазерного излучения позволяет быстро и интактно получать информацию о морфологических изменениях в живых клетках, обусловленных различными факторами (температура, химические воздействия и др.), автоматически сортировать клетки с помощью проточных систем, производя быстрый количественный анализ. Так, например, по ослаблению зондирующего излучения прослеживают изменение формы и жизнеспособности клеток крови (тромбоцитов, эритроцитов, лимфоцитов), исследуют упругие свойства мембран и агрегацию биологических частиц, вариации длины саркомеров мышечного волокна, различного рода реакции фотосинтезирующих клеток на световое воздействие и др. [3-8]. Методы светорассеяния применяются в исследованиях при изучении структуры и состава взвешенного и растворённого вещества, разделения терригенной и биологической составляющей этих взвесей, оценки чистоты воды и т.д. [9-11]. Большую роль они играют в дистанционном зондировании атмосферы, контроле состояния аэрозолей на наличие примесей [12-14].
Многие аспекты проблемы светорассеяния дисперсных сред отражены в монографиях Зуева В.Е. и др., Нааца И.Э., Шифрина К. С., Тучина В. В., Пришивалко А. П. и др., Волковицкого О. А. и др., Розенберга Г.В., Эскина В. Е., Лопатина В. Н. и др., Сидько Ф. Я. и др., Дейрменджана Д., Ван де Хюлста, Kerker М., Борена К. и др., Исима-ру А., Мищенко М. И. и др., в различных научных статьях [2, 15-34].
В основном они затрагивают аспекты однократного рассеяния зондирующего излучения. Когда же мы имеем плотноупакованную среду (например, цельную кровь), то, вообще говоря, нужно искать новые подходы к описанию процессов рассеяния и поглощения излучения. Основные аспекты расчёта многократного рассеяния излучения отражены
в монографиях Иванова А. П., Ван де Хюлста, Исимару A., Moreno F. и др., а также в многочисленных научных статьях [21, 35-39]. Однако недостатками изложенных в этих работах методов можно назвать то, что они либо позволяют получать лишь интегральную интенсивность излучения, рассеянного средой вперёд и назад, и не дают информации
об индикатрисе рассеяния, либо очень громоздки и требуют большого времени компьютерного счёта, или не имеют чётких границ применимости.
Между тем потребности в теории многократного рассеяния «мягких» частиц (в частности, суспензий эритроцитов), богатый экспериментальный материал создали основу для различного рода исследований и обобщений.
Так, в [40-44] приведены исследования процессов агрегации и дезагрегации эритроцитов методом рассеяния лазерного излучения. В [40-42] разработана методика исследования агрегационных свойств эритроцитов в цельной крови методом регистрации интенсивности света Не-Ме-лазера, рассеянного назад от 1-мм слоя крови, на установке типа ротационного вискозиметра. Исследована зависимость сигнала и рассчитываемых характеристик агрегации и дезагрегации от концентрации агрегирующей суспензии эритроцитов и других параметров. Также на этой установке проведены эксперименты по изучению асимметрии индикатрисы обратного рассеяния лазерного излучения при движении эритроцитов в сдвиговом потоке [44, 45]. Изучалась зависимость асимметрии от таких параметров, как сдвиговая скорость и концентрация частиц. Различные варианты этого метода развиваются рядом исследовательских групп в нашей стране и за рубежом. Однако следует отметить, что удовлетворительной теории, описывающей получаемые в экспериментах результаты, в настоящее время не существует.
