авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 13 |

«Проведение школы-конференции осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований Мирошников А.И., Председатель оргкомитета.Председатель ПНЦ РАН, ...»

-- [ Страница 4 ] --

Установлено, что оптимальными параметрами для концентрирования О-антигена являются - давление на входе равное (2,4±0,1) и давление на выходе (0,6±0,1) кгс/см2, соответственно. Объем безмикробного центрифугата составил 7 дм3.

Концентрирование до 0,7 дм3 прошло за 3 часа. Активность препаратов О-АГ, полученных в эксперименте, не отличается от активности препаратов, полученных по регламентной технологии. Для определения возможной сорбции О-антигена внутри пор мембранного модуля провели его отмывку через установку путем рециркуляции дистиллированной водой объемом 0,5 дм3. В концентрате О-антиген не обнаружен, что дает основания предполагать, что О антиген не сорбируется на мембранном модуле.

Таким образом, определены условия концентрирования ультрафильтрацией по принципу “кросс-флоу” О-АГ холерного вибриона серовара Огава из безмикробного центрифугата и возможность внедрения этого метода в промышленную технологию производства холерной бивалентной химической вакцины.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЛКА СУРВИВИНА В НОРМАЛЬНЫХ И ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ОБРАЗЦАХ С ПОМОЩЬЮ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО НАБОРА “ПЕПТОСУРВИМ” Антипова Н.В.1, Федотова А.С.2, Завалова Л.Л.1, Шахпаронов М.И. Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва (Россия), Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова, факультет послевузовского профессионального образования врачей, Москва (Россия).

E-mail: Nadine.antipova@gmail.com Онкологические заболевания являются одними из главных причин смертности в развитых странах. Проблема борьбы с раком, несмотря на ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ мобилизацию всех достижений современной биологической науки и медицинской техники, остается далекой от решения. В связи с недостаточной эффективностью традиционных методов лечения раковых заболеваний (химио- и радиотерапия, хирургия) необходимо создание генотерапевтических препаратов, а также разработка сопутствующих диагностических систем.

Ранее нами был создан диагностический набор “Пептосурвим”, основанный на методе ИФА, для определения белка сурвивина в различных биологических образцах.

Белок сурвивин - член семейства IAP белков, участвующий в контроле клеточного деления, регуляции апоптоза, ангиогенезе. Преклинические исследования показали, что выключение синтеза сурвивина с использованием антисенс-олигонуклеотидов, доминант-негативных мутаций, и ингибиторов циклинзависимых киназ увеличивает уровень апоптоза, уменьшает потенциал роста опухоли и восстанавливает чувствительность опухолевых клеток к химиотерапии с разными механизмами действия и гамма-излучению в различных типах опухолей человека. Высокий уровень синтеза сурвивина в опухолях коррелирует с их прогрессией и считается негативным прогностическим фактором для некоторых опухолей. Клинические исследования выявили, что пациенты, раковые клетки которых имели повышенный уровень экспрессии гена BIRC5, были значительно устойчивее к химиотерапии. В силу ярко выраженного дифференциального образования сурвивина между нормой и опухолью, этот белок служит опухолевым маркером. Сурвивин можно детектировать в опухолевых тканях иммунохимическими методами, что служит быстрым и удобным способом диагностики характера развивающейся опухоли.





В данной работе для апробации нашего набора были исследованы нормальные и патологические образцы эндометрия от 10 пациентов, а так же плазма крови от здоровых людей (5 образцов) и пациентов, у которых на момент получения крови были метастазы опухоли в органы (15 образцов сыворотки от больных трех нозологий: меланома кожи (1,4,7,8,10,11), рака щитовидной железы (5), плосколеточного рака органов головы и шеи (2,3,6,9,12,13,14,15)).

Нами показано, что белок сурвивин присутствует в образцах с простой, сложной и атипической гиперплазией эндометрия, в образцах с аденокарциномой эндометрия и в сыворотках пациентов с онкологическими перерождениями. В образцах сыворотки крови здоровых людей белка сурвивина не обнаружено.

КОНКУРЕНТНЫЙ АНАЛИЗ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ППР ДЛЯ ДЕТЕКЦИИ ГЛИЦИТЕИНА Болтовец П.1, Шинкарук С.2, Беннето-Плиссеро С.2, Беннето Б.3, Снопок Б. Институт физики полупроводников им. В.Е. Лашарева НАН Украины, Киев (Украина), ENITA de Bordeaux, UMRS, 1 cours du Gnral de Gaulle, F-33175 Gradignan (France), Universit de Bordeaux, CNRS, UMR 5255 ISM, 351 Cours de la Libration, Talence Cedex (France).

E-mail: pboltovec@mail.ru Глицитеин - один из соевых фитоэстрогенов представленных в продуктах питания на основе сои, таким образом, разработка различных методов его детекции важна для контроля качества пищевых продуктов и безопасности.

Количественная детекция низкомолекулярных аналитов с помощью метода поверхностного плазмонного резонанса (ППР) возможна при использовании конкурентного анализа ингибиторного типа. В этом случае, подобно методу ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ иммуноферментного анализа, аналит, присоединнный к белку-носителю (глицитеин-БСА), иммобилизирутся на поверхности сенсора, и за специфические антитела в растворе конкурируют иммобилизированный и свободный аналит, находяийся в растворе. Конъюгат на основе БСА, иммобилизированный на поверхности сенсора, сохраняет способность связываться с иммуноглобулинами и демонстрирует адекватный ответ в экспериментах с серийными разведениями, в отличие от конъюга на основе тироглобулина. Показана существнная роль рН для связывания специфических антител с иммобилизированным конъюгатом отвт ППР возрастает в 3-4 раза при снижении рН от 7,4 до 4,0. Необходимо подчеркнуть, что при рН 5 снижается неспецифическая сорбция компонентов сыворотки на поверхность сенсора. Стандартные кривые конкурентного анализа показывают, что для разведения специфической сыворотки 1:100 и рН 5, линейная часть кривой находится в предлах концентраций от 0,1 до 1 мгк/мл свободного глицитеина, что соответствует европейским нормам его допустимого содержания в продуктах питания. Таким образом, была продемонстрирована возможность детекции глицитина методом ППР при использовании конкурентного анализа и показана роль рН в этом процессе.





БИОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА КЛАССИФИКАЦИИ НАРУШЕНИЙ СЛУХА НА ОСНОВЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНФИГУРАЦИИ АУДИОГРАММ Бондаренко Р.П., Кириченко И.И.

Технологический институт Южного Федерального университета, Таганрог (Россия).

E-mail: igork@fep.tti.sfedu.ru В рамках выполнения приоритетного национального проекта “Здоровье” большое внимание уделяется отечественным приборам и методам диагностики и профилактики различных заболеваний населения России. В ряду таких задач стоит разработка методов исследования нарушений слуха у молодежи, что связано как с негативным влиянием от прослушивания громкой музыки в наушниках, так и другими причинами, приводящими к снижению слуха.

Работа биотехнической системы для профилактики нарушений слуха основана на классификации аудиограмм по количественным и качественным признакам. Модуль классификации осуществляет выбор аудиограмм из базы данных по виду соответствия норме, указанной в базе критериев оценки. Одним из классификационных признаков аудиограммы, позволяющих качественно диагностировать вид поражения восприятия тонов, является ее конфигурация, которая может иметь вид восходящей, нисходящей, выпуклой, вогнутой, горизонтальной и обрывистой кривой. Алгоритм классификации аудиограмм формирует массив данных и позволяет выполнить проверку по виду конфигурации аудиограммы. Переменные массива Xbeg, Xend, Xmax и Xmin содержат координаты точек диапазона частот, определяющих значения начального уровня аудиограммы Ybeg, конечного уровня Yend, значения максимума Ymax и минимума аудиограммы Ymin. Переменная Delta соответствует динамическому диапазону изменения уровня аудиограммы.

Правило идентификации аудиограммы по виду конфигурации, выраженные через переменные массива для выпуклой аудиограммы можно сформулировать следующим образом. Значение Ymax находится в интервале между Xbeg и Xend. Дополнительное условие - значение Ymin находится на краю интервала и соответствует положению Xbeg или Xend. Аналогично можно сформулировать правила для проверки других видов конфигурации тональных аудиограмм.

ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ МОЛЕКУЛЯРНАЯ ПРИРОДА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭРИТРОЦИТОВ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ С РАСТИТЕЛЬНЫМИ ЭКСТРАКТАМИ IN VITRO Вишневская Ю.А., Романовская Т.Р.

Международный государственный экологический университет им. А.Д. Сахарова, Минск (Беларусь).

E-mail: stk71016@yandex.ru Растения являются источником разнообразных биологически активных веществ (БАВ), среди которых особое значение имеют олиго- и полисахариды, а также лектины и лектиноподобные компоненты. Как лектины, так и полисахариды растительного происхождения представляют большой интерес для современной медицины, в частности терапии инфекционных заболеваний и диагностики опухолевых процессов. В связи с этим актуальным является разработка методов, позволяющих идентифицировать наличие данных БАВ в растительных экстрактах и характеризовать их специфичность. Целью работы являлось изучение возможности применения реакции прямой гемагглютинации (РПГА) и торможения гемагглютинации (РТГА) эритроцитов различного происхождения для установления молекулярной природы БАВ, содержащихся в экстрактах пижмы, гибискуса и эхинацеи. Было показано, что экстракт гибискуса проявляет гемагглютинирующую активность в низких концентрациях по отношению к эритроцитам различного происхождения. Высокие концентрации этого экстракта приводят к лизису эритроцитов. Торможение гемагглютинации различными углеводами показало, что БАВ этого экстракта являются лектины, специфичные к галактозе и рамнозе, и полисахариды, содержащие в качестве мономеров галактозу. Экстракт эхинацеи проявляет гемагглютинирующую активность по отношению к эритроцитам мыши, кролика и человека 1-ой и 2-ой групп крови.

БАВ этого экстракта являются полисахариды, содержащие маннозу. Экстракт пижмы обладает гемагглютинирующей активностью в отношении эритроцитов мыши, крысы и кролика, но не эритроцитов человека. Установление молекулярной природы содержащихся в нем БАВ требует дальнейших экспериментов с эритроцитами чувствительных видов. Полученные результаты указывают на возможность применения РПГА и РТГА с различными углеводами для установления принадлежности БАВ, содержащихся в растительных экстрактах, к классу белков-лектинов или полисахаридов.

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ГЕМИЦЕЛЛЮЛАЗЫ (КСИЛАНАЗЫ) ПРИ КУЛЬТИВИРОВАНИИ ГРИБА TRICHODERMA REESEI Горячев Д.А.1,2, Немашкалов В.А.2, Кошелев А.В.2, Окунев О.Н. Пущинский государственный университет, Пущино (Россия), Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, Пущино (Россия).

E-mail: gordimitry@rambler.ru Ферментативный гидролиз природных ксиланов осуществляется с участием гемицеллюлаз (ксиланаз). Гемицеллюлазные ферментные препараты применяются в качестве добавок к кормам животных и птиц, в спиртовой промышленности для увеличения выхода крахмала из зернового сырья, в пивоварении и хлебопечении. В настоящее время основными продуцентами промышленных карбогидраз, в частности ксиланаз, являются грибы рода Trichoderma. Это обусловлено их высокой секреторной способностью.

В результате селекционного отбора ранее полученных мутантных штаммов Trichoderma reesei 18-2 был отобран штамм с увеличенным уровнем общего содержания внеклеточного белка, ксиланазной и КМЦ-азной активностей ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ на 25%, 13% и 10%, соответственно. В процессе ферментации Trichoderma reesei 18-2.2 в биореакторе “КФ-108” с различными типами мешалок, было установлено, что использование шести-лопастной мешалки приводит к увеличению активности ксиланазы на 20% по сравнению с другими конструкциями мешалок. Для исследуемого штамма Trichoderma reesei 18-2.2 подобран оптимальный режим подпитки углеводами - подача углеводов с постоянной скоростью (2,1 г углеводов/л х час). В результате оптимизации процесса культивирования активность ксиланазы была повышена в 5 раз и составила 1154 ед/мл.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА КЛЕТОЧНЫХ СУСПЕНЗИЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МИКРОБНЫХ КЛЕТОК К СУЛЬФАНИЛАМИДНЫМ ПРЕПАРАТАМ Гулий О.И., Игнатов О.В.

Учреждение Российской академии наук Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН, Саратов (Россия).

E-mail: guliy_olga@ibppm.sgu.ru Изучены изменения электрофизических (ЭФ) свойств клеточных суспензии E. сoli К-12 и E. coli B-878 при воздействии на них сульфаниламидных препаратов с помощью электрооптического (ЭО) метода анализа. ЭФ свойства оценивали по ориентационным спектрам (ОС) клеточных суспензий - зависимостям изменений оптической плотности, обусловленных электроориентацией клеток, от частоты ориентирующего поля в интервале 740, 1000 1450, 2000 и 2800 кГц. Установлено, что снижение величины ЭО сигнала суспензий клеток под действием разных концентраций сульфаниламидов (0,04, 0,08, 0,3, 0,6 мкг/мл) происходит при концентрации сульфацилнатрия 0,04 мкг/мл на 25% по сравнению с контролем (клетки без воздействия сульфаниламида). При этом максимальное снижение величины ЭО сигнала наблюдается при концентрации 0,6 мкг/мл - на 62% по сравнению с контролем. Дальнейшее увеличение концентрации сульфаниламида не приводило к существенным изменениям величины ЭО сигнала, изменения фиксировались в пределах 5%. При изучении динамики воздействия сульфаниламидов (концентрация 0,6 мг/мл) на микробные клетки изучаемых штаммов в течение 5,10, 20, 30 мин было показано, что снижение величины ЭО сигнала происходит после 5 мин воздействия на 31%;

после 10 мин воздействия на 59%, при последующем воздействии сульфаниламида величина ЭО сигнала клеток практически не изменялась. Впервые показана возможность использования метода ЭО анализа клеточных суспензий для определения чувствительности микробных клеток к сульфаниламидным препаратам.

Работа была частично поддержана грантом Президента РФ для молодых докторов наук МД-57.2008.4, государственной поддержки ведущих научных школ Российской Федерации НШ-3171.2008.4 и грантом РФФИ № 09-02-12442-офи_м.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ МАССОВОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ КЛЕТОК Жолудь А.М., Кашевский Б.Э.

Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси, Минск (Беларусь).

E-mail: zholud.anton@gmail.com Характеризация и разделение клеток составляют основу современных методов экспериментальной биологии и медицины. Для решения этих задач используется множество физических и биохимических подходов. Заметное внимание в последние годы привлек магнитофоретический метод, основанный на ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ различии клеток по магнитным свойствам. До сих пор, однако, сведения о магнитных свойствах клеток весьма скудны и не достоверны. Они получены на основе сравнения регистрируемых и рассчитываемых характеристик движения клеток в жидкости и связаны с использованием дополнительных не вполне адекватных предположений о механических свойствах, плотности и форме клеток.

В представленном докладе сообщается о результатах теоретического обоснования и практической реализации нового магнитофоретического способа определения магнитных свойств индивидуальных клеток и распределения клеток по магнитным свойствам в больших клеточных популяциях. Для исключения влияние неопределенных факторов мы изучаем протяженные траектории двумерного движения клеток, оседающих под действием силы тяжести и поперечной ей магнитной силы, а в качестве характеристики магнитных свойств клетки вводим величину относительной удельной восприимчивости, измеряемой для различных клеток в едином изотоническом растворе. Для получения гистограммы распределения клеток по магнитным свойствам производится видеорегистрация и автоматическая обработка траекторий большого количества клеток.

ФЕМТОСЕКУНДНЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ МАНИПУЛЯТОР Залесский А.Д.1,2, Данильченко Н.А.2, Барбашов Ю.В.2, Максименко Ю.Б.2, Саркисов О.М.1, Шушин А.И.1, Решетов И.В.3, Державин В.И. Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва (Россия), Московский физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный (Россия), Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А.

Герцена, Москва (Россия).

E-mail: aleksandr.zalesskij@phystech.edu Оптическое манипулирование - перспективный метод исследований, обладающий колоссальным спектром применений в таких областях, как физика, химия, биология. Данная работа посвящена созданию голографического оптического манипулятора и “скальпеля” с применением фемтосекундных импульсов. Использование фемтосекундных импульсов для реализации оптического скальпеля и осуществления манипуляций дает следующие важные преимущества: во-первых, маленькие энергии импульса уменьшают разогрев изучаемого объекта, во-вторых, при увеличении пиковой интенсивности фемтосекундных импульсов можно с успехом использовать их как “наноскальпель”, что открывает возможности для развития нанохирургии. В установке используется оптический жидкокристаллический модулятор, позволяющий вместо одной оптической ловушки создавать много оптических ловушек, каждая из которых может перемещаться в пространстве независимо от других. Нами экспериментально показана возможность использования фемтосекундных импульсов для перемещения и ориентации одиночных клеток.

Продемонстрирована возможность деструкции раковых клеток и отрезания фрагмента от скопления раковых клеток за счет разрыва связей при многофотонном поглощении фемтосекундных световых импульсов. Показана возможность манипулирования многими объектами одновременно на примере пяти полимерных шариков диаметром 5 мкм Использование фемтосекундных импульсов позволяет множество оптических ловушек использовать в качестве “скальпелей”. Такое использование лазерного голографического манипулятора может найти перспективное применение в онкологии.

ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ АМПЕРОМЕТРИИ Кузнецова А.А.

Ижевский государственный технический университет, Ижевск (Россия).

E-mail: kalina_82@inbox.ru Для проектирования автоматизированного устройства для амперометрии использован микроконвертер ADUC845 фирмы AnalogDevice, АЦП в составе которого обладает разрешением 24 бита, напряжением смещения не более нВ/°С, дрейф коэффициента усиления не более 0,5·10 -6/°С, встроенной памятью программ и данных, позволяющей производить предварительную математическую обработку данных в соответствии с требованиями экспериментов. Сигнал с 16 битного ЦАП передается на фильтр низких частот, выполненный в виде RC-цепочки с постоянной времени t=100 мс (частота среза 10 Гц). Вход коммутируется с помощью реле, для отключения ячейки во время операций с раствором и отключения ячейки при установке нуля. Схема стабилизации потенциала выполнена на операционном усилителе ОР27, выход которого подключен к вспомогательному электроду. Инвертирующий вход подключен к электроду сравнения, а на неинвертирующий вход подается программируемое опорное напряжение с 12 битного ЦАП. Таким образом, схема поддерживает потенциал электрода сравнения равный опорному напряжению.

На микроконвертер через аналоговые входы подается сигнал с биосенсора и сигнал, снятый с неинвертирующего входа операционного усилителя на мультиплексор, а затем на вход усилителя с переменным коэффициентом усиления, который использован в дифференциальном режиме.

Сигнал подается на первичный АЦП микроконвертера, соответствующее ему цифровое значение с выхода АЦП передается в ядро процессора, которое также управляет 12- и 16 битными цифроаналоговыми преобразователями. Устройство позволяет провоить 1 измерение в 100 мсек (максимально возможное). Внешняя программа позволяет задать режим работы (потенциометрия, циклическая развертка), коэффициенты усиления от 1 до 128, а также задать уровень в режиме фиксации потенциала, в режиме развертки задать границы и скорость развертки (10 мВ/сек), шаг развертки.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОХОЖДЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПУЧКА ЧЕРЕЗ СЛОИСТЫЕ БИОСРЕДЫ Леонова А.В., Чернов Н.Н.

Технологический институт Южного федерального университета, Таганрог (Россия).

E-mail: antonina_tsure@mail.ru Исходя из принципов медицинской ультразвуковой диагностики и высокоинтенсивной ультразвуковой хирургии представляется интерес проследить, на какой угол отклонится максимум оси характеристики направленности излучателя от первоначального положения, за счет прохождения ультразвукового луча через имитационные слои биологической ткани. С этой целью на разработанной и созданной лабораторной установке были проведены модельные исследования и измерения.

В связи с тем, что проведение экспериментов на живом биологическом объекте (человеке) невозможно, экспериментальные исследования проводились на имитационных слоях биологической ткани - пластинах. Материал для такой пластины выбирался исходя из акустических характеристик биоткани.

Обработка результатов измерений заключалась в сравнении поперечного ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ распределения акустического давления излучателя без имитационного слоя с поперечным распределением акустического давления излучателя с имитационным лоем в ближней и дальней зонах для всей серии имитационных слоев.

В результате анализа экспериментальных данных были получены серии кривых, которые отражают не только величину отклонения максимума поперечного распределения акустического давления, но и его характер. При наличии имитационного слоя максимум поперечного распределения значительно отклоняется от своего первоначального значения, определенного без имитационного слоя. Такое отклонение угла во многом зависит от угла поворота имитационного слоя относительно вертикальной плоскости излучателя, толщины имитационного слоя и материала, из которого он изготовлен.

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ -ЛАКТАЛЬБУМИНА С ОЛЕИНОВОЙ КИСЛОТОЙ, ОБЛАДАЮЩИХ ЦИТОТОКСИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ Леонтьева М.В.1,2, Князева Е.Л.2, Фадеев Р.С.3, Акатов В.С.3, Пермяков С.Е.1, Пущинский государственный университет, Пущино (Россия), Институт биологического приборостроения РАН, Пущино (Россия), Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино (Россия).

E-mail: shumshevashi@rambler.ru В настоящее время известен ряд природных белков, обладающих цитотоксическим действием по отношению к раковым клеткам. Один из них человеческий -лактальбумин (-ЛА), модифицированный олеиновой кислотой (ОК) (состояние “HAMLET”). Общепринятая методика получения HAMLET включает в себя множество стадий, не ясных с точки зрения протекающих физико-химических процессов, характеризуется высокими ресурсными затратами и низким выходом, несовместимым с наработкой препарата в лабораторных условиях в количествах, необходимых для проведения исследований на лабораторных животных. В настоящей работе предложен метод приготовления активного комплекса коровьего -ЛА с ОК (bLА-OA), лишенный этих недостатков.

Связывание ОК проводится в условиях, обеспечивающих мономерность ОК.

Определены условия раствора, обеспечивающие максимальную емкость -ЛА по отношению к ОК. Удаление из препарата избытка ОК производится путем центрифугирования при рН 2. Характеризация физико-химических свойств полученного комплекса bLА-OA с использованием методов кругового дихроизма и собственной люминесценции белка показала схожесть структурных и термодинамических свойств bLА-OA с таковыми для HAMLET: повышенное -спиралей, содержание пониженную термостабильность апо-формы, сохраненное сродство к Са2+. Цитотоксическая активность препарата bLА-OA по отношению к клеткам карциномы гортани человека HEp-2 эквивалентна таковой для состояния HAMLET. Предложенный метод может быть легко модифицирован для достижения требуемых свойств комплекса.

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МИЦЕЛООБРАЗОВАНИЯ ИОННЫХ ПАВ В ФАРМАЦИИ Лобанова Н.С., Бахолдина Л.А., Чухно А.С.

Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия, Санкт-Петербург (Россия).

E-mail: nadyalo@mail.ru Фазовая теория мицеллообразования ионных поверхностно-активных ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ веществ (ПАВ) основана на образовании новой фазы в системе вода-ионное ПАВ. Изучение зависимости температуры фазового перехода, растворимости и других свойств от состава системы, проводится при помощи метода термического анализа. Фазовые диаграммы состояния системы позволяют подобрать условия для создания лекарственных препаратов с заданными физическими свойствами.

Целью работы являлось изучение возможности применения термического анализа для исследования мицеллообразования ионных ПАВ в фармации.

В основе метода термического анализа лежит исследование скорости изменения температуры системы по мере ее охлаждения или нагревания. В качестве модельного иогенного ПАВ был выбран олеат натрия. Температура приготовленных растворов ПАВ различной концентрации измеряли с помощью электронных термометров. Нагревание и охлаждение растворов ПАВ проводили с помощью термоблока ПЭ-4020 и холодильника. По построенным графикам зависимости температур систем от времени t в ходе охлаждения (нагревания), так называемым кривым охлаждения, находили точки излома, определяли соответствующие им температуры начала фазового перехода, то есть образование сферических мицелл (мицелл Гартли) и перехода их в пластинчатые мицеллы (мицеллы Мак-Бэна). Строили диаграмму состояния системы вода - иогенный ПАВ, откладывая по оси ординат температуры фазового перехода растворов ПАВ различной концентрации, а по оси абсцисс состав смесей. По полученной фазовой диаграмме растворов иогенного ПАВ (олеата натрия) определены области ионных и мицеллярных растворов, а также точка Крафта. Показана возможность применения термического анализа для изучения мицеллообразования ионных ПАВ в фармации на примере олеата натрия.

МОДИФИКАЦИЯ ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО МЕТОДА РЕГИСТРАЦИИ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА В БИОХИМИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНХАНСЕРОВ Наумов А.А.1, Антонова О.Ю.2, Поцелуева М.М. Учреждение Российской академии наук Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино (Россия), Учреждение Российской академии наук Институт биофизики клетки РАН, Пущино (Россия).

Е-mail: exzikutor@rambler.ru Целью данного исследования являлась модификация метода люминолзависимой ХЛ, регистрирующего уровень активных форм кислорода в модельных системах с целью повышения его чувствительности.

Для достижения этой цели было поставлено ряд задач:

Изучить эффективность действия различных энхансеров на модельные системы, генерирующие АФК.

2. Определить оптимальный диапазон концентраций энхансеров, при которых происходит усиление ХЛ-ответа.

Выявить наиболее эффективные энхансеры ХЛ-ответа для различных модельных систем.

В качестве энхансеров были использованы следующие соединения: 6 гидроксибензотиазол, соли тяжелых металлов и галогеновые производные фенола Способность выбранных соединений усиливать ХЛ исследовалась на модельных системах. Ферментативная система, генерирующая супероксид анион, содержала люминол, ксантиноксидазу и ксантин. Наибольшим усиливающим эффектом обладал ортованадат натрия, которой в концентрации ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ 100 мкМ усиливал ХЛ-ответ в 5,5 раз. В модельной системе, содержащей люминол, пероксидазу и перекись водорода ортованадат натрия усиливал ХЛ ответ в концентрации 10-2 М, что приводило к 24-кратному усилению сигнала. В данной модельной системе галогенсодержащие производные фенола в своей оптимальной концентрации усиливали ХЛ-ответ лишь в 11 раз. Причем максимальное усиление наблюдалось для йодсодержащих производных, находящихся в пара-положении, при концентрации 200 мкМ (пара-йодфенол).

Использование химической системы, генерирующей супероксид анион (люминол, феназинметосульфат и НАДН) показало, что наибольшим усиливающим эффектом обладал также ортованадат натрия в концентрации 5·10-3 М (5 мМ), который увеличивал ХЛ-ответ в 52 раза. Молибдат натрия и нитрат кобальта усиливали ХЛ-ответ в 19 и 23 раза в концентрациях 2·10-4 М и 5·10-3 М соответственно. Остальные соли тяжелых металлов, как и 4-йодфенол оказались практически не эффективными в данной системе.

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА БИОИМПЕДАНСОМЕТРИИ ДЛЯ АНАЛИЗА ЖИРОВОГО КОМПОНЕНТА ТЕЛА У ЮНОШЕЙ И ДЕВУШЕК Негашева М.А., Лоскутова Ю.В.

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва (Россия).

E-mail: ulabox86@mail.ru Среди всех компонентов телосложения, подкожный жир имеет особое значение, так как является наиболее лабильным при изменении факторов среды (экологических, социально-экономических, психологических и др.). Изучение его вариаций имеет большое диагностическое значение при выделении факторов риска сердечно-сосудистых и эндокринных заболеваний. Существует несколько методов определения массы жировой ткани: биохимические, гидростатические, рентгенографические, антропометрические и др., большинство из которых достаточно трудоемко. Однако в настоящее время одним из наиболее используемых методов стал биоимпедансный анализ состава тела с помощью специального прибора (биоимпедансного анализатора) в виду простоты его использования и точности получаемых результатов. Суть биоимпедансного анализа заключается в измерении активного и реактивного сопротивления тканей организма человека слабому электрическому току. Такой ток абсолютно безопасен для здоровья и не вызывает никаких негативных ощущений. В аспекте сказанного, целью данной работы был сравнительный анализ количества жировой массы тела у московских юношей и девушек с помощью традиционной антропометрической методики с использованием формулы Матейки и с применением биоимпедансного анализатора. Материалом для данного исследования послужили результаты комплексного антропометрического исследования юношей и девушек, включающего измерения соматических показателей (длины, массы тела, 6 жировых складок), на основании которых по формуле И. Матейки рассчитан жировой компонент тела. С помощью биоимпедансного анализатора измерялась величина активного сопротивления жировой ткани.

При сравнении результатов, было показано, что средняя величина подкожного жироотложения по результатам биоимпедансного анализа меньше таковой, рассчитанной по формуле И. Матейки. Возможно, это связано с тем, что биоимпедансный анализатор является более адекватным при расчете компонентов массы тела и характеристике индивидуальных конституциональных особенностей организма. Таким образом, применение новой методики позволяет осуществлять мониторинг показателей количества жировой ткани с целью коррекции избыточного веса, улучшения сбалансированности питания и контроля ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ над физическим развитием молодежи. Исследование выполнено при финансовой поддержке РГНФ-БРФФИ в рамках проекта № 09-06-00879 а/Б.

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ БИОПОВРЕЖДЕНИЙ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ ИСТОРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПОМОЩИ РАМАНОВСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ Никитин П.А., Панина Л.К.

Санкт Петербурский государственный университет, Санкт Петербург (Россия).

E-mail: Petr_nikitin@yahoo.com В области сохранения культурного и исторического наследия от разрушительного воздействия биологических агентов актуальной задачей является введение в практику новых методов исследования. Рамановская спектроскопия - перспективный метод исследования биоповреждений памятников культуры, преимуществом которого является отсутствие контакта с объектом изучения, информативность и возможность проведения полевых исследований.

С помощью спектрометра Bruker - Senterra c комбинированным микроскопом Olympus B 51м и лазером с длиной волны 785 нм и мощностью мВт и 25 мВт были получены рамановские спектры археологической древесины XII-XIV веков и старинной бумаги ручной заливки XVIII века. Бумага имела характерные повреждения типа фоксинга.

В результате обработки спектров были выявлены общие закономерности в спектрах археологической древесины и фоксинга. Кроме того, обнаружены отличия в спектрах старинной бумаги как от спектров фоксинга, так и от спектров археологической древесины. На основании полученных данных можно предположить, что структура материала старинной бумаги и археологической древесины в течение развития биоповреждений становится сходной. Возможно, различные механизмы развития биоповреждений древесины и бумаги направлены на разрушение легко вымываемых, веществ, таких как грунтовки, присадки для бумаги и гемицеллюлозы для древесины с образованием целлюлозного комплекса.

В дальнейшем планируется, используя современные методы анализа многомерных данных в обработке рамановских спектров, выяснить структуру целлюлозного комплекса в месте развития биоповреждений, и выявить маркерные спектральные области.

КОМБИНИРОВАННОЕ ДЕЙСТВИЕ ИНДОЦИАНИНА ЗЕЛЕНОГО И НАНОЧАСТИЦ TIO2 ПРИ АНТИМИКРОБНОЙ ФОТОДИНАМИЧСКОЙ ТЕРАПИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФРАКРАСНОГО (805 НМ) ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Петров П.О., Тучина Е.С.

Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов (Россия).

E-mail: Firstflower@yandex.ru Представляло интерес изучить влияние инфракрасного (805 нм) лазерного излучения (ИКЛИ) на бактерии рода Staphylococcus, фотосенсибилизированые комбинацией индоцианина зеленого и наночастиц TiO2.

Исследовали суточные культуры бактерий Staphylococcus aureus 209 P, S. epidermidis (метициллин-чувствительный (MS) и метициллин-устойчивый (MR) штаммы) (СГМУ, Саратов). Источником ИКЛИ служил медицинский прибор (Opto Power Corp., Tucson, Arizona) с максимумом спектра испускания =805±15 нм, плотностью мощности излучения - 50 мВт/см2. Варьировали время облучения от ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ 5 до 30 мин. Бактериальные взвеси обрабатывали смесью индоцианина зеленого (0,01%) и наночастиц TiO2 (0,02%) в течение 10 мин, затем подвергали действию излучения. Учет результатов проводили путем подсчета числа колониеобразующих единиц на плотной питательной среде через 24 ч после инкубации при 37С. Контролем служили взвеси бактерий не обработанные сенсибилизатором и не подвергнутые облучению. Каждый эксперимент проводили в десятикратной повторности.

ИКЛИ оказывало угнетающее действие на клетки S. aureus после их предварительной инкубации в растворе индоцианина зеленого и TiO2:

уменьшение числа КОЕ наблюдалось на 45-73% относительно контроля.

Использование сочетания фотосенсибилизаторов обусловливало выраженный подавляющий эффект ИКЛИ: в среднем снижение числа КОЕ S. epidermidis MS отмечено на 70-85% по сравнению с контролем.

Применение красителя и наночастиц в сочетании с ИКЛИ вызывало значительное снижение численности бактериальной популяции S. epidermidis MR – на 78-90% относительно контроля.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТ АССОЦИАЦИИ ЛИГАНДОВ И РЕЦЕПТОРОВ С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРА “АФФИНОСКОП” Полякова Е.А.1, Орлов А.В.1, Никитин М.П.1, Горшков Б.Г.2, Никитин П.И. Московский физико-технический институт (государственный университет), Москва (Россия), Институт общей физики им. А.М. Прохорова, Москва (Россия).

E-mail: elena.phystech.edu@gmail.com В работе предлагается метод количественного измерения константы ассоциации, обладающий удобством, низкой себестоимостью и коротким временем проведения анализа. Эти преимущества достигаются за счет применения “Аффиноскопа” - биосенсора, разработанного в нашей лаборатории.

Данный прибор основан на оригинальных интерференционных методах спектрально-корреляционном и спектрально-фазовом. В состав оптической схемы входят два интерферометра: интерферометр Фабри-Перо, и простое микроскопное покровное стекло (микрочип). На поверхности стекла происходит биохимическая реакция. Наблюдается интерференция между лучом, отраженным от нижней поверхности стекла и лучом, отраженным от верхней поверхности со слоем биологического агента. Результат интерференции зависит от толщины биослоя. Измеряя динамику изменения усредненной оптической толщины биомолекулярного слоя на поверхности стекла можно отслеживать протекание реакции. Одним из наиболее актуальных применений данного прибора является изучение взаимодействий типа антитело-антиген, определение взаимодействия лекарственных препаратов с их рецепторами. Основной количественной характеристикой таких взаимодействий является константа ассоциации.

Определение этого параметра для терапевтических агентов и их молекулярных мишеней поможет решить важные задачи фармацевтики, такие как разработка лекарственных препаратов, проверка их активности, создание новых методов стабилизации препаратов.

Перспективами исследовательской работы являются создание протоколов для проведения изучения вышеупомянутых взаимодействий, оптимизация данного прибора. В будущем планируется создание малого предприятия по производству сверхчувствительных биосенсоров для применения в медицинских учреждениях.

Благодаря простоте и высокой чувствительности “Аффиноскопы” могут ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ стать распространенными измерительными приборами, позволяющими в реальном времени изучать биохимические реакции, количественно оценивать степень взаимодействия реагентов. Результаты подобного исследования могут быть использованы для анализа обратимых биомолекулярных термодинамических реакций, например, таких как фермент-субстрат, антиген антитело, белок-переносчик-гормон. Для работы они не требуют привлечения специально обученного персонала, что решает проблему профессиональной подготовки специалистов. Низкая стоимость прибора, возможность использовать дешевые стандартные микроскопные покровные стекла в качестве расходного материала, быстрое получение результатов, термостабильность, малое время выхода на рабочий режим и портативность прибора - главные конкурентные преимущества “Аффиноскопо”. Первоначально потенциальными потребителями являются научные лаборатории, затем, после расширения спектра применений и получения необходимых сертификатов, метод будет востребован фармакологическими компаниями и клиническими лабораториями.

СОЗДАНИЕ БИОЧИПОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИСТИРОЛОВЫХ ПЛАНШЕТОВ Рыжов К.А., Алешкина М.А., Щетинин А.М., Носик М.Н.

Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова РАМН, Москва (Россия).

E-mail: Alyoshkina-anna@rambler.ru Проблема ВИЧ-инфекции является одной из наиболее актуальных проблем человечества. Миллионы людей в мире уже инфицированы ВИЧ и каждую минуту происходит новое заражение вирусом. Единственным известным на сегодняшний день средством, препятствующим прогрессии заболевания ВИЧ, является комбинированная антиретровирусная (АРВ) терапия. Однако, основная проблема, осложняющая терапию ВИЧ-инфекции, заключается в развитии устойчивости (резистентности) вируса к действию лекарственных средств. Эта устойчивость обусловлена возникновением точечных мутаций в геноме ВИЧ.

Применяемые в настоящее время методы выявления данных мутаций требуют дорогостоящего оборудования. Одним из методов выявления точечных мутаций является технология биочипов. Этот метод можно значительно упростить и удешевить, используя в качестве твердой подложки полистироловые планшеты, а для детекции результатов планшетный фотометр.

Первоначально с помощью ПЦР амплифицировался участок обратнотранскриптазного домена гена pol длиной порядка 1500 нуклеотидов.

Затем были рассчитаны и синтезированы 12 биотинилированных зондов к трем мутациям, которые вызывают резистентность к АРВ-препаратам, находящимся в амплифицированном участке.

Далее для выявления этих мутаций был использован метод гибридизации.

В качестве твердой подложки использовались планшеты для иммуноферментного анализа. На поверхность этих планшетов сорбировалась матрица (ПЦР-продукт). Далее с матрицей гибридизовались зонды, меченые биотином. Биотин выявлялся с помощью конъюгата стрептавидин-пероксидаза хрена и колориметрической детекции. В месте полной комплементарности олигонуклеотида (зонда) к матрице наблюдался более сильный сигнал, который опрделялся с помощью планшетного фотометра. Вывод: показана возможность создания биочипов на основе полистироловых планшетов.

ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ ИССЛЕДОВАНИЕ ИММОРТАЛЬНОЙ ЛИНИИ КЛЕТОК С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНОЙ ВИДЕОМИКРОСКОПИИ Сапун А.С., Балашенко Н.А., Квитко О.В., Конева И.И., Шейко Я.И., Дромашко С.Е.

Институт генетики и цитологии НАН Беларуси, Минск (Беларусь).

E-mail: sapunnastya@gmail.com Постоянные культуры клеток человека являются перспективной моделью для практической медицины и фундаментальных исследований таких биологических процессов как канцерогенез, клеточное старение и дифференцировка клеток. Иммортальные линии в отличие от повсеместно используемых перевиваемых клеточных культур пригодны для наблюдения начальных этапов раковой трансформации и постепенного становления злокачественного фенотипа. В лаборатории моделирования генетических процессов Института генетики и ИГЦ НАН Беларуси в условиях продолжительного культивирования эмбриональных фибробластов человека была получена спонтанно иммортализированная культура (ИФЧ). Для исследования данной культуры использовали продолжительную компьютерную видеомикроскопию, которая позволяет детально анализировать процессы пролиферации, дифференцировки и гибели отдельных клеток и их клоновых потомств на протяжении ряда дней.

Была выявлена гетерогенность клеточной популяции, что проявлялось в наличии как стареющих, так и бесконечно растущих клеточных клонов, которые могут происходить от иммортальных стволовых клеток. Был также обнаружен процесс дифференцировки клеток веретеновидной формы в округлые клетки, обладающие интенсивной пролиферацией и способностью делиться не только на ростовой поверхности, но и в суспензионной культуре.

Процесс дифференцировки в полученной иммортальной линии является моделью для анализа поэтапной эволюции ракового фенотипа и оценки эффективности антираковых препаратов, которые могут индуцировать либо селективное ингибирование стволовых клеток, либо их редифференцировку в клетки с ограниченным пролиферативным потенциалом.

КАРКАС АРХИТЕКТУРЫ МОБИЛЬНОГО ТЕЛЕМЕДИЦИНСКОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ АМБУЛАТОРНОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ Сенин А.А., Казанцев А.П.

Институт биологического приборостроения РАН, Пущино (Россия).

E-mail: digger_1@mail.ru Быстрое развитие портативных вычислительных платформ является и препятствием для прогресса телемедицинских технологий - моральное старение опережает темпы разработок. Решением проблемы робастной миграции между платформами может быть модельно-ориентированный подход к архитектуре систем и методология их синтеза на основе шаблонов проектирования. Каркас мобильного телемедицинского комплекса (МТК), обеспечивающего хранение проведенных клинико-функциональных исследований, может служить основой для интеграции диагностических методов. Каркас МТК представляется 3-мя моделями:

1) модель прикладной области (доменная модель);

2) модель вариантов использования;

3) логическая модель.

Модель прикладной области сводится к информационной модели МТК, ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ сопряженной с процессом функциональной теледиагностики. Модель вариантов использования содержит определение каркаса МТК, отражает требования к нему, заключает в себе детализированную контекстную диаграмму и ряд диаграмм вариантов использования для описания функциональности МТК. Логическая модель составлена из логической схемы данных, выводимой из информационной модели, концептуальной модели классов и логической модели сообщений функциональной теледиагностики.

Разработанный модельно-ориентированный каркас архитектуры МТК амбулаторной функциональной диагностики отличается способностью к интеграции исследований и возможностью реализации на любой портативной вычислительной платформе.

ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛОВ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ Сенин А.А.

Институт биологического приборостроения РАН, Пущино (Россия).

E-mail: digger_1@mail.ru Важной телемедицинской задачей является сжатие и восстановление электрокардиосигналов (ЭКС) при телемониторировании в реальном времени.

Предложен целочисленный метод, который реализуется на коммуникаторах и других мобильных платформах. Он состоит из следующих этапов:

переквантование ЭКС (сжатие с потерями);

фильтрация ЭКС (сжатие с потерями);

адаптивное дельта-кодирование с несколькими порядками разностей;

адаптивное арифметическое кодирование.

Перед арифметическим сжатием дельта-кодер по некоторому критерию рациональности формирует поток ошибок предсказания ЭКС. Для улучшения степени сжатия предсказание производится параллельно несколькими моделями в пределах небольшого массива значений ЭКС. В качестве моделей применяются разности порядков 1-4.

Кодированию подвергались стандартные ЭКГ (8 каналов), полученные 12 разрядным электрокардиографом при частоте дискретизации 500 Гц.

Коэффициент сжатия без потерь получился весьма высоким (3,08 - на 18,40% выше, чем при сжатии другими методами). Сжатие с потерями 8% осуществляется с коэффициентом 7,74. Для передачи без потерь 8-ми сигналов в реальном времени требуется скорость передачи 22,7 кбит/с. При допустимых потерях менее 8% требуется скорость 7,9 кбит/с.

Метод позволяет выполнять передачу электрокардиограмм стандартной системы отведений в реальном масштабе времени по каналам связи с низкой пропускной способностью, например, по сети сотовой связи GSM. Полученные результаты показывают возможность телемониторирования стандартной ЭКГ при использовании мобильных телемедицинских комплексов на основе коммуникаторов или смартфонов.

ИССЛЕДОВАНИЕ УПОРЯДОЧЕННОСТИ МИКРОСТРУКТУРЫ ГЛАЗА МУШЕК DROSOPHILA MELANOGASTER МЕТОДОМ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ Сергеев А.В.1, Крючков М.В.2, Енин Г.А. Тульский государственный университет, Тула (Россия), Институт белка РАН, Пущино (Россия).

E-mail: avsergeev.iced8@rambler.ru Фасеточный глаз насекомых состоит из высокоупорядоченных ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ омматидиев. Линза омматидия имеет антибликовое покрытие, но молекулярные механизмы его образования неизвестны.

Нами был поставлен метод исследования поверхности глаза методом атомно-силовой микроскопии. В результате впервые были получены изображения микроструктуры омматидия дрозофилы. Благодаря хорошей детализации поверхности нами был проведен подробный анализ с использованием современного программного обеспечения. Нами была выдвинута гипотеза о том, что PCP (planar cell polarity), как путь, обуславливающий высокую упорядоченность структуры глаза, может также влиять и на формирование антибликовой поверхности. Для проверки гипотезы были исследованы различия микроструктуры омматидиев мушек дикого типа и мутантных по Frizzled рецептору (участвующему в PCP пути).

Анализ полученных изображений показал, что зернистые структуры поверхностей омматидиев имеют одинаковую плотность распределения и практически идентичные периоды как для мух дикого типа, так и для мутантных по Frizzled рецептору. Элементарная ячейка, характерная для кристаллических структур, на данном этапе выявлена не была. Разработанный нами подход отличается простотой приготовления образца, быстротой получения результатов и высоким пространственным разрешением.

ГИДРОГЕЛЕВЫЙ БИОЧИП ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ИММУНОАНАЛИЗА СТАФИЛОКОККОВЫХ ЭНТЕРОТОКСИНОВ Фейзханова Г.У.1,2, Филиппова М.А.1, Рубина А.Ю. Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, Москва (Россия), Московский физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный (Россия).

E-mail: gouzele@gmail.com Энтеротоксины - вещества, вырабатываемые Staphylococcus aureus, являются сильнейшими ядами, вызывая у человека пищевую интоксикацию. Для определения какой именно токсин явился причиной интоксикации, и/или какой токсин присутствует в пищевом продукте необходимо проводить многопараметрический анализ образца, что возможно с использованием такого аналитического инструмента как биологический микрочип.

Целью данной работы была разработка метода одновременного количественного анализа семи типов стафилококковых энтеротоксинов (SEA, SEB, SEC1, SED, SEE, SEG, SEI) в образцах Для этого был созданы биочипы, которые содержали антитела против данных энтеротоксинов Для проведения одновременного анализа энтеротоксинов на биочипе был выбран двухстадийный вариант “сэндвич”-иммуноанализа с флуоресцентной регистрацией сигнала.

Разработан протокол анализа семи энтеротоксинов и получены основные характеристики метода: аналитическая чувствительность, от 0,1 нг/мл до 0,5 нг/мл (для различных энтеротоксинов), и коэффициент вариации, который для всех токсинов не превышал 15%. Время анализа составляло 17 часов. Данный метод был применен для определения семи стафилококковых энтеротоксинов в пищевых продуктах. Смесь семи энтеротоксинов добавляли в различных концентрациях в молоко, сливки, творог и кашу для детского питания, содержащую сухое молоко. После пробоподготовки образцы тестировались на биочипах. Полученные концентрации энтеротоксинов отличались от расчетных не более чем на 20%.

Так же была показана возможность уменьшения времени анализа с часов до двух за счет использования отражающих металлизированных подложек для производства микрочипов.

ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ ДИАГНОСТИКА ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К НЕМАТИВИРОВАННОЙ АГРЕССИИ. РАЗРАБОТКА ДНК-БАНКА Шарипов А.А., Рафиков Р.И., Фаттахова А.Н.

Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина, Казань (Россия).

E-mail: biosila@rambler.ru Проект направлен на разработку инновационной методологии создания и функционирования генетической базы данных по гену, определяющему предрасположенность к немотивированной агрессии.

Известно, что мутантные аллели гена МАО А, определяющие низкий и нулевой уровень моноаминоксидазы в тканях человека является первым и главным составляющим генетического набора, определяющего склонность к немотивированной агрессии, депрессии, шизофрении и алкоголизму. Генная мутация в области структурного гена МАО А приводит к продукции абортивного белка и развитию клинических симптомов синдрома Брюннера (Brunner et al., 1993). Повышенный уровень МАО адреналина в 10 и более раз может свидетельствовать о наличии динамической мутации в области промотора генов МАО А и МАО В, которая была картирована у женщин, страдающих паническим синдромом в 1999 году (Deckert et al., 1999). Кроме того, повышенный уровень МАО адреналина в молодом возрасте является тревожным маркёром предрасположенности к болезни Паркинсона.

Мы провели исследования среди наркоманов, шизофреников и нормального населения Казани. Оказалось, что уровень активности МАО А в слюне коррелирует с уровнем активности МАО А в астроцитах. В слюне этот показатель составляет 10-15% от уровня в астроцитах. Нами разработан экспресс-тест, с помощью которого проведены популяционные исследования фенотипов МАО А в группе численностью 1500 человек. В ходе проделанной работы, были определены значения активности МАО для нормальных, низких, нулевых и повышенных уровней по катехоламинам: адреналину, норадреналину и серотанину. Далее, для определения активности МАО А мы использовали в качестве субстрата адреналин, так как выяснили, что использование адреналина в качестве субстрата для определения уровня МАО в слюне позволяет выявить статистически значимые различие у здоровых лиц в возрасте 20-25 лет и лиц, страдающих шизофренией и наркотической зависимостью. За нормальный уровень активности МАО А по адреналину принято значение 40 x 10-3 ед/мг в мин, а за низкий - 0,32 x 10-3 ед/мг в мин.

Установлено, что уровень МАО адреналина и норадреналина в слюне здоровых людей в возрасте 20-25 лет статистически достоверно различается с уровнем МАО в слюне лиц, страдающих наркотической зависимостью и шизофренией. Так, скорость окисления биогенных аминов в слюне лиц, страдающих шизофренией, понижена и не превышает 12% от нормального уровня, а скорость окисления катехоламинов в слюне лиц, страдающих наркотической зависимостью, не превышает 5-15% от нормального уровня.

При дальнейшем развитии, эти исследования смогут заработать в сфере расследовании преступлении и улучшения криминальной обстановки в целом.

Нашим продуктом будет банк данных по гену МАО А. Этот банк будет пополняться экспертно-криминалистическими центрами, они же будут пользоваться им при проведении сравнительного анализа ДНК подозреваемых.

Суть этого банка в том, что он поможет отсеивать людей, не предрасположенных к немотивированной агрессии. ДНК анализ, в первую очередь, будет проводиться подозреваемым с предрасположенностью к немотивированной агрессии – вероятность обнаружить преступника среди них намного выше. Таким образом, ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ экономится на секвенировании ДНК остальных подозреваемых. Также, предполагается использование этого банка структурами МВД при работе с подозреваемыми и при наборе сотрудников. Данные о предрасположенности к немотивированной агрессии могут стать дополнением к психологическим тестам, которые проходит каждый кандидат в силовые структуры. Тесты не объективны и к ним можно подготовиться.

Для осуществления этих планов, требуется проведения ряда исследовании. Важнейшим направлением является разработка и синтез праймеров для быстрого ПЦР-анализа. Изучение гена МАО А у осужденных, даст информацию о возможных аллелях этого гена. Известно, что ген МАО А специфичен для конкретного региона и национальности. Предложенный нами метод поэтапного выявления лиц с синдромом Брюннера, значительно удешевит сам процесс исследований. Согласно этому методу, на первом этапе с помощью нашего экспресс-теста отбираются лица с пониженным уровнем МАО А в слюне.

Дальше определяются метаболиты адреналина в крови. При подтверждении диагноза проводится секвенирование гена МАО А.

Еще одной областью применения данной технологии является лечение психически больных с шизофренией, маниакально-депрессивным синдромом, паническим синдромом. Выяснение этиологии данных заболевании, как и любых других, является важным моментом в лечении.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНО-СПИРТОВЫХ СМЕСЕЙ ГОМОЛОГИЧЕСКОГО РЯДА НИЗШИХ АЛИФАТИЧЕСКИХ СПИРТОВ Широкова И.Ю., Шилова Ю.А., Кучук В.И.

Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия, Санкт-Петербург (Россия).

E-mail: qchuk631@mail.ru Известно, что широкое использование водно-спиртовых растворов в качестве среды для различных систем (растворов ПАВ, ВМС, лекарственных средств, дисперсных систем и др.) в значительной мере зависит от соотношения вода:спирт и связано с изменением внутренней структуры жидкости.

Достаточно хорошо изученные водно - этанольные растворы показывают экстремальные зависимости теплоты смешения, контракции, упругости паров, вязкости, показателя преломления и пр. при различных массовых соотношениях компонентов. Отмеченные еще Д.И.Менделеевым резкие изменения ряда свойств связывают с ассоциацией молекул воды и этилового спирта (а также ассоциации молекул одного типа) и образованием гидратов различного состава в зависимости от соотношения в растворе воды и спирта, что по-разному отражается на физико-химических свойствах полученных растворов.

Целью данной работы являлось исследование различных физико химических свойств – электропроводности, вязкости, показателя преломления, рН, плотности и поверхностного натяжения - водно-спиртовых растворов группы алифатических спиртов - этанола, н-пропанола, изо-пропанола, н-бутанола и изо бутанола. Исследования проводились в широком интервале соотношений компонентов (1:9 - 9:1).

Показано, что по мере изменения соотношения вода:спирт ряд свойств изменяется практически монотонно (такие как плотность, поверхностное натяжение, значение рН), тогда как другие - с экстремумами (особенно вязкости растворов), приходящимися, в зависимости от природы спирта, на различные соотношения вода:спирт.

Полученные результаты трактуются как с точки зрения природы спирта (длины цепи, константы автопротолиза, типа изомера), так и соотношения ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ молекул обоих компонентов водно-спиртовой смеси.

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КРОВИ С ПРИМЕНЕНИЕМ НАНОРАЗМЕРНЫХ КОНТРАСТНЫХ ОБЪЕКТОВ Шашкин М.С.

Технологический институт Южного федерального университета, Таганрог (Россия).

E-mail: mic_88@mail.ru В настоящее время нанобиотехнологии являются одним из перспективных направлений диагностики в медицинской практике. Наноразмерные (100 нм и меньше) частицы используются в качестве контрастных агентов для медицинской ультразвуковой интроскопии (УЗИ). Размеры наночастиц и их адгезионные свойства позволяют маркировать форменные элементы крови, раковые клетки, фибринную сеть с целью определения расположения тромба, и также определять вязкоупругие свойства крови. Они имеют больший срок службы в кровотоке прежде, чем будут отфильтрованы печенью или другими выводящими органами, и большую контрастность, чем стандартные люминесцентные красители. С помощью целенаправленных наночастиц возможно выявить самые ранние стадии рака, используя ультразвуковой метод регистрации.

Наночастицы действуют как звукоусиливающие агенты, используется механизм звукового рассеяния диагностического ультразвука, а именно то, что интенсивность излучения звука пропорциональна разности акустических импедансов крови и наночастицы. Различие в акустических импедансах достаточно высоко, и поэтому отраженный звук регистрируется ультразвуковым преобразователем. В типичной концентрации in vivo, наночастицы не обнаруживаются в кровотоке с клиническими красителями, но только акустически увеличивают целенаправленный субстрат, когда они находятся в достаточном количестве.

Используя целенаправленные на форменные элементы крови наноагенты, возможно определение их концентрации в русле крови по затуханию, и обратному рассеянию ультразвуковой волн, что позволит определять очаги воспаления или опухоли внутри тела человека.

Частота излучаемого ультразвукового сигнала соответствует частоте диагностического ультразвука и равна 5 МГц, Интенсивность излучения, используемая in vivo, соответствует 0,1 Вт/см2 и время озвучивания 40 мкс.

АНАЛИЗ МЕТАБОЛИТОВ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА С ПОМОЩЬЮ СЕНСОРОВ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК Шахмаева И.И., Сайфуллина Д.В., Абдуллин Т.И.

Казанский государственный университет, Казань (Россия).

E-mail: nikitinairi@gmail.com Создание новых методов для изучения метаболизма клеток человека, в частности, их энергетического состояния, а также влияния на метаболизм лекарственных агентов и других факторов является актуальной проблемой биологии и медицины. В процессе жизнедеятельности клетки выделяют в окружающую среду метаболиты, состав и концентрация которых отражают энергетический статус клетки, запуск процессов апоптоза или некроза.

В настоящей работе мы разработали электрохимические сенсоры на основе углеродных нанотрубок для анализа клеточных метаболитов.

Установлено, что клетки человека (эритроциты, лимфоциты и опухолевые культуры HeLa, нейробластома) выделяют метаболиты, которые адсорбируются ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ и окисляются на поверхности сенсора, генерируя сигнал. Потенциалы окисления детектируемых метаболитов соответствуют основным клеточным антиоксидантам и энергетическими молекулами: глутатиону, аминокислотам, белкам, НАДН, ГТФ, АТФ. Профиль и величина электрохимического сигнала различаются для исследуемых клеток. Углеродные нанотрубки существенно увеличивают чувствительность анализа клеточных метаболитов.

Исследована кинетика высвобождения метаболитов клеток, суспендированных в буферных растворах. Выяснено, что электрохимический сигнал увеличивается со временем, что связано накоплением метаболитов в растворе, и коррелирует с жизнеспособностью клеток (по данным флуоресцентной микроскопии). Оценено влияние некоторых физических факторов (ультразвук, осмотический шок, температура) и химических агентов (антибиотиков, полимеров) на генерируемый клетками сигнал.

Предложенный метод предназначен для диагностики состояния живых клеток и действия на них экзогенных факторов и может быть реализован в формате одноразовых сенсоров на основе углеродных нанотрубок.

МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ОБРАЗЕЦ ИММУННОЛОГИЧЕСКОГО БИОЧИПА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КЛЕТОК Шишкин А.В.

Ижевская государственная медицинская академия, Ижевск (Россия).

E-mail: Shishkin_lab@mail.ru Иммунологический биочип, предназначенный для определения поверхностных антигенов клеток, представляет собой подложку, на которой имеется множество тестовых участков (пятен) с иммобилизованными антителами. Многие достоинства иммунологических биочипов достигаются за счет миниатюризации. Но малые размеры биочипов создают определенные неудобства при работе с ними. Перед проведением анализа биочип должен быть закреплен в кювете, где будет проводиться инкубация с клеточной суспензией и обработка соответствующими растворами. При неаккуратном выполнении данной манипуляции рабочая поверхность биочипа может получить механические повреждения. Если площадь дна кюветы значительно превышает площадь поверхности биочипа, исследуемый биологический материал расходуется неэкономно, так как при инкубации не все клетки оседают именно на поверхность биочипа. Указанные недостатки были устранены за счет изменения конструкции биочипа. На подложке биочипа имеется рабочая область (с тестовыми участками, в которых иммобилизованы антитела) и края, значительно выступающие за ее пределы. Рабочая область биочипа ограничена по периметру съемным бортиком, в результате чего образуется емкость. Наличие выступающих краев подложки делает выполнение манипуляций с биочипом более удобным. Анализ осуществляется практически также, как при использовании ранее разработанных биочипов данного класса. Отличие заключается в том, что используемые растворы и клеточную суспензию вносят непосредственно в емкость биочипа.

Возможно выполнение фиксации и окрашивания, связавшихся с биочипом клеток.

При этом соответствующие жидкости также вносят в его емкость. Перед проведением микроскопического исследования съемный бортик удаляют. При использовании биочипа данной конструкции проведение анализа становится более удобным, исключается риск механического повреждения рабочей поверхности, значительно снижается расход реактивов. Кроме того, для проведения анализа требуется меньшее количество биологического материала.

ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ НОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ ИММУНОЛОГИЧЕСКОГО БИОЧИПА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КЛЕТОК Шишкин А.В.

Ижевская государственная медицинская академия, Ижевск (Россия).

E-mail: Shishkin_lab@mail.ru В последние годы за рубежом в нашей стране были созданы иммунологические биочипы, позволяющие определять поверхностные антигены клеток. Биочип представляет собой подложку, на которой имеется множество тестовых участков (пятен) с иммобилизованными антителами, специфичными к поверхностным антигенам клеток. В процессе анализа определяется большое количество различных поверхностных антигенов на разных клетках. Но по факту связывания в том или ином тестовом участке (пятне) биочипа на каждой отдельно взятой клетке может быть определен только один антиген. Для определения коэкспрессии антигенов необходимо обработать меченными антителами всю поверхность биочипа со связавшимися клетками. Это требует большого их расхода. Для решения указанной проблемы потребовалось изменить конструкцию биочипа. Рабочая область данного биочипа содержит тестовые участки, выполненные в виде параллельных полос. При этом биочип снабжен съемной рамкой со сквозными параллельными линейными прорезями.

При установке рамки на поверхность рабочей области биочипа образуется несколько параллельно расположенных емкостей (каналов). Особенность работы данного биочипа заключается в следующем. После выполнения инкубации с клеточной суспензией и отмывки от не связавшихся с антителами клеток на поверхность биочипа устанавливают рамку, а в образовавшиеся каналы вносят растворы меченных антител. После завершения инкубации биочип отмывают и осуществляют считывание результата. Накопление метки в местах пересечения тестовых участков и каналов, которые были заполнены растворами меченных антител, свидетельствует о наличии соответствующих вариантов коэкспрессии антигенов. Следует заметить, что иммунологический биочип данного типа может быть использован и для выполнения многих других комбинированных исследований связавшихся клеток, при необходимости экономного расхода дорогостоящих реактивов.

ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИИ НАНОЧАСТИЦ ПАВ НА ТВЕРДОМ АДСОРБЕНТЕ ВИЗУАЛЬНЫМ И КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДАМИ Шишкина С.А., Щербакова С.Ю., Бахолдина Л.А., Чухно А.С.

Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия, Санкт-Петербург (Россия).

E-mail: alienlight@rambler.ru Применение физико-химических методов контроля для изучения адсорбции поверхностно-активного вещества (ПАВ) на твердом адсорбенте было и остается актуальным в настоящее время.

Целью исследования является изучение возможности использования кондуктометрического метода для исследования адсорбции наночастиц ПАВ из растворов на твердом адсорбенте. В качестве адсорбирующей поверхности был выбран активированный уголь. Адсорбатом (адсорбирующимся веществом) в качестве наночастиц ПАВ была взята уксусная кислота, дифильные молекулы которой размером ~10-9 м. Растворы ПАВ готовили объемным методом.

Адсорбцию проводили в течение 40 мин. Начальные и равновесные концентрации адсорбата в растворе определяли по калибровочному графику, построенному по данным прямого кондуктометрического метода с химическим ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ДЛЯ БИОЛОГИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И МЕДИЦИНЫ воздействием на систему. В качестве реагента использовался раствор гидроксида натрия известной концентрации. Измерение удельной электрической проводимости проводили на кондуктометре “Анион 410 К”. Величину адсорбции Х наночастиц ионогенных ПАВ из растворов рассчитывали по разности концентрации ПАВ до и после адсорбции с учетом объема, в котором ее проводили, и массы адсорбента.

В данной работе показана возможность применения прямого кондуктометрического метода с химическим воздействием на систему для изучения адсорбции наночастиц ионогенных ПАВ из растворов на твердом адсорбенте (активированом угле) и влияние на его характеристику.

НЕИНВАЗИВНАЯ ДЕТЕКЦИЯ МАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ ПО ИХ НЕЛИНЕЙНОМУ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЮ В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНЫХ Юрьев М.В.1,2, Брусенцов Н.А.3, Никитин М.П.1,2, Ветошко П.М.4, Никитин П.И. Московский физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный (Россия), Институт общей физики РАН, Москва (Россия), Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина РАМН, Москва (Россия), Институт радиотехники и электроники РАН, Москва (Россия).

E-mail: yuryev@bk.ru Использование магнитных наночастиц (МНЧ) представляется перспективным в различных областях, в частности, при лечении злокачественных опухолей. Такие применения требуют удобных методов детекции МНЧ в организме. Распространенные методы имеют различные недостатки: высокая стоимость, сложность измерений в режиме реального времени, особенно in vivo.

Для преодоления этих проблем нами разработан метод детекции МНЧ по их нелинейному перемагничиванию в переменном магнитном поле с двумя гармониками, в котором детекция осуществляется на комбинаторных частотах.

На основе данного метода создан прибор, позволяющий детектировать МНЧ in vivo и ex vivo. В работе показано, что данная технология имеет широкий линейный диапазон измерений, высокую чувствительность и хорошо коррелирует с методикой инвазивной детекции, разработанной ранее на вышеописанном принципе. Далее нами были проведены испытания возможностей метода детекции в различных животных, причем показано соответствие неинвазивных измерений с детекцией ex vivo. Кроме того, продемонстрированы широкие возможности данной методики для изучения процессов биодеградации МНЧ в организме животных, а также для сравнения распределений магнитных наночастиц в организме при различных методах введения. Более того, начаты испытания возможностей метода для диагностики рака, найдено распределения МНЧ в организме после введения в злокачественную опухоль мыши. Полученные результаты демонстрируют перспективы использования метода для диагностики раковых опухолей с применением магнитных наночастиц, в том числе с применением коньюгатов МНЧ со специфическими антителами.

ФИЗИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ И БИОМЕДИЦИНА ФИЗИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ И БИОМЕДИЦИНА ТЕМПЕРАТУРНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ СПОНТАННОЙ АКТИВНОСТИ НЕЙРОНОВ КОРЫ ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ГИПОТЕРМИИ Аверина И.В.

Институт биофизики клетки РАН, Пущино (Россия).

E-mail: ustinna85@mail.ru Частота спонтанной активности является тонким индикатором функционального состояния нервной системы. Она существенно меняется при адаптивном поведении и при переходе от сна к бодрствованию. В проведенном исследовании мы изучали, как меняется спонтанная активность нейронов при гипотермии мозга, которая, как известно, приводит к потере сознания у теплокровных. С целью выявления возможных механизмов температурно зависимого изменения адаптивных функций мозга, проводился также анализ вызванных ответов на глутамат - основной возбуждающий медиатор корковых связей.

В процессе гипотермического воздействия, тестирование нейронов аппликацией глутамата проводили каждые 12 с. Глутамат подводили ионофоретически либо к соме, либо к дендритным точкам на расстояние 50- мкм от сомы. Подведение глутамата всегда вызывало реакцию нейронов, дополнительную к уровню спонтанной импульсации.

На переживающих срезах неокортекса морских свинок исследовалось изменение спонтанной активности нейронов (N=20) V слоя сенсомоторной коры при снижении температуры инкубационного раствора в диапазоне от 36 до 24°С.

Охлаждение раствора ниже 27-29°С приводило к достоверному снижению частоты спонтанной активности и уменьшению амплитуды спайков регистрируемых нейронов. По уровню фоновой активности нейроны были разделены на 3 группы. В каждой группе были свои характерные паттерны частоты спонтанной активности вследствие изменения температуры. Так, среди высокочастотных нейронов (10-12 имп./c) встречались клетки, частота спонтанной активности которых практически не изменялась;

у “молчащих” нейронов импульсация возростала, а у нервных клеток со средним уровнем активности (1,4-5,3 имп./с) можно было наблюдать как снижение, так и увеличение частоты разрядов при гипотермии. Проведенные исследования, таким образом, позволили выявить наиболее изменчивые параметры импульсной активности, подверженные влиянию температурного фактора. Несмотря на сохранение чувствительности нейронов к глутамату, обнаружено достоверное снижение частоты спонтанной импульсации при охлаждении срезов. Выявленные изменения происходят в температурном переходе 29-27°С, который совпадает с критической температурной зоной наступления бессознательного состояния.

ВЛИЯНИЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭТАНОЛА В ПЕРИОД РАННЕГО ОРГАНОГЕНЕЗА НА СТРЕССРЕАКТИВНОСТЬ БЕРЕМЕННЫХ САМОК КРЫС Аверина О.А., Ловать М.Л., Соколова Н.А.

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва (Россия).

E-mail: olga.helgabat@gmail.com Проблема алкоголизма, особенно женского, является крайне актуальной ФИЗИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ И БИОМЕДИЦИНА для человечества как с социальной, так и с медицинской точки зрения. Женщины более восприимчивы к пагубным алкогольным эффектам, что, в частности, объясняется высоким уровнем стрессреактивности. Проблемы стресса и алкоголизма особенно актуальны для беременных женщин, поскольку оба фактора способны повлиять на их поведенческую активность и физиологическое состояние, что, в свою очередь, может пагубно сказаться на развитии плода и потомства. Специальный интерес представляет исследование последствий таких воздействий в период раннего органогенеза, который относится к одному из наиболее реактивных периодов беременности.

В нашей лаборатории было показано, что неизбегаемое потребление 15% этанола беспородными беременными самками крыс в течение первых 10 дней беременности приводит к замедлению прибавки веса, снижению локомоторной активности, ориентировочно-исследовательской активности, эмоциональной напряженности. Иммобилизационный стресс, вызванный на 10 день беременности (животных помещали в пластиковые пеналы на 6 часов), также вызывает снижение данных поведенческих паттернов, статистически значимо более выраженное, чем в первом случае (p0,05). Сочетание неизбегаемого потребления этанола и иммобилизационного стресса приводит к подавлению стрессорной реакции на иммобилизацию.

ПОКАЗАТЕЛИ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА СТУДЕНТОВ В ПЕРИОД ЭКЗАМЕНАЦИОННОГО СТРЕССА Алексеев В.С., Красникова И.В.

Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого, Тула (Россия).

E-mail: physiology@tspu.tula.ru Изучали показатели вариабельности сердечного ритма (ВСР) в период экзаменационного стресса у студентов 4 курса. Эксперимент проводили непосредственно до и после экзамена. Математический анализ ритма сердца осуществляли методом вариационной пульсометрии по Р.М Баевскому.

Регистрация и обработка электрокардиограммы проводилась с помощью аппаратно-программного комплекса CONAN-m (InCo, Россия). Программа обеспечивала анализ RR-интервалов с построением кардиоинтервалограмм, в результате специальной обработки которых выдавался ряд показателей, характеризующих статистические и спектральные параметры сердечного ритма (СР).

Было проанализировано более 40 показателей ВСР. Непосредственно после экзамена у испытуемых происходило повышение значений параметров, отражающих функциональное состояние парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Так, достоверно (р0,05) увеличиваются длительность RR-интервала на10,2%, Мода на10,2%, RMSSD на 23%, относительная мощность в HF диапазоне на 21%, абсолютная мощность в HF диапазоне на 52,2%, а также LF/HF на 22,9% и LF/(LF + HF) на 9,5%. В то же время маркеры функционального состояния симпатического отдела вегетативной нервной системы после экзамена уменьшились: вегетативный показатель ритма на 25%, относительная мощность в LF диапазоне на 17,6%, LF/(LF + HF) на 10,1%. Указанные изменения можно рассматривать как включение механизма стресслимитирующей системы адаптационной реакции.

Таким образом, в условиях нашего эксперимента наиболее чувствительными к воздействию экзаменационного стресса оказались спектральные показатели СР. Большинство статистических параметров ВСР, включая такой классический показатель стрессового состояния организма, как ФИЗИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ И БИОМЕДИЦИНА индекс напряжения, значимо не менялись.

РАЗРАБОТКА ГЕННО-ТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО СПОСОБА УНИЧТОЖЕНИЯ РАКОВЫХ КЛЕТОК ПОСРЕДСТВОМ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА-УБИЙЦЫ TK HSV И ИММУНОМОДУЛЯТОРА GM-CSF Алексеенко И.В., Виноградова Т.В., Копанцев Е.П., Свердлов Е.Д.

Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва (Россия).

E-mail: irina.alekseenko@mail.ru Как известно, онкологические заболевания занимают второе место в структуре причин смерти взрослого населения после сердечно-сосудистых заболеваний. Одной из главных целей терапии рака является избирательное убийство раковых клеток. Данная работа направлена на разработку генной основы препаратов против одного из наиболее злокачественных и высокометастазирующих видов рака - меланомы. Среди различных генно терапевтических стратегий уничтожения раковых клеток наиболее универсальным является подход с использованием генов-убийц. Ген-убийца тимидинкиназа вируса простого герпеса (TK HSV) превращает нуклеозидный аналог ганцикловир в токсичные метаболиты, что приводит к подавлению синтеза ДНК и активности РНК-полимеразы в опухолевых клетках и их гибели. Также TK HSV свойственно проявление эффекта “присутствия” (bystander effect), проявляющегося в том, что обработка нетоксичным субстратом вызывает гибель не только клеток, экспрессирующих TK HSV, но и соседних раковых клеток, не содержащих этого фермента.

Гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (GM CSF) - представитель семейства цитокинов, способен стимулировать рост, созревание, дифференцировку гранулоцитов и антиген-представляющих клеток (АПК), обеспечивая индукцию иммунного ответа.

Мы полагаем, что совместная экспрессия кДНК TK HSV и GM-CSF в клетках опухоли приведет к гибели раковых клеток и высвобождению из них опухолевых антигенов, которые будут эффективно представляться GM-CSF активированными АПК клетками T-клеткам иммунной системы, обеспечивая активацию специфического противоопухолевого иммунитета, в результате чего значительно увеличится смертность опухолевых клеток и снизится вероятность возникновения метастаз.

В данной работе были получены бицистронные экспрессионные конструкции на основе ретровирусного вектора (pQCXIX), содержащие кДНК гена убийцы TK HSV в сочетании с GM-CSF мыши (mGM-CSF) или человека (hGM CSF) под контролем промотора цитомегаловируса, а также экспрессионные конструкции, содержащие данные гены под опухолевоспецифичным промотором гена BIRC5 и меланомо-специфичными промоторами (промотор гена MIA человека и промотора гена тирозиназы мыши). Эффективность работы полученных конструкций была показана при транзиентной трансфекции клеток линий HEK293, CaluI, A549, A375. Экспрессия и биологическая активность TK HSV в составе полученных конструкций была подтверждена с помощью вестерн блот анализа и функционального теста на цитотоксичность TK HSV при последующей обработке ганцикловиром. Экспрессию hGM-CSF и mGM-CSF подтверждали методом ELISA. Функциональная активность hGM-CSF была подтверждена функциональным тестом на hGM-CSF - зависимой клеточной линии TF1. Таким образом, было показано, что введение полученных экспрессионных конструкций в культивируемые опухолевые клетки приводит к появлению клеток в состоянии апоптоза и их гибели. Далее будет проведена ФИЗИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ И БИОМЕДИЦИНА оценка эффективности полученных конструкций, несущих TK HSV и mGM-CSF на панели меланомных клеточных линий и in vivo на мышах с привитой мышиной меланомой.

Получение положительных результатов в in vivo экспериментах на мышах, дадут основания полагать, что результатом работы станет разработка эффективного способа специфического уничтожения клеток злокачественной меланомы посредством гена-убийцы TK HSV и мощного стимулятора иммунной системы GM-CSF человека. Разрабатываемый способ специфического уничтожения клеток меланомы должен обеспечить снижение устойчивости меланомы к стандартному лечению и увеличение продолжительности жизни пациентов. Методы уничтожения опухолевых клеток, которые будут разработаны в ходе данного исследования, ориентированы на широкое применение в научно исследовательских организациях и конкурентоспособность на мировом рынке.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛОВОГО ПОВЕДЕНИЯ У ДВУХ ВИДОВ ДОМОВЫХ МЫШЕЙ (MUS MUSCULUS И MUS SPICILEGUS) Амбарян А.В.

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва (Россия).



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 13 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.