ВЛИЯНИЕ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ ИОНИЗАЦИИ НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ КРОВИ IN VITRO

  • Andrew K. Martusevich Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Приволжский исследовательский медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации https://orcid.org/0000-0002-0818-5316
  • Hadija A. Eminova Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Приволжский исследовательский медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации https://orcid.org/0000-0001-7504-5287
  • Elena S. Golygina Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Приволжский исследовательский медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации https://orcid.org/0000-0001-6113-2267
  • Vladimir V. Nazarov Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Приволжский исследовательский медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации https://orcid.org/0000-0002-7197-2048
Ключевые слова: холодная плазма, гелий, аргон, диэлектрическая проницаемость, проводимость

Аннотация

Целью исследования служила оценка диэлектрических свойств крови при обработке различными ионизированными и неионизированными газовыми потоками.

Материал и методы. Эффекты газовых потоков изучали на 10 образцах цельной крови практически здоровых добровольцев, разделенных на 5 порций (контрольная, обработка гелием, аргоном и полученной из них холодной плазмой в течение 1 мин.). Диэлектрические свойства биологической жидкости изучали методом СВЧ-диэлектрометрии по проницаемости и проводимости биологической жидкости.

Результаты. Выявлено, что наличие ионизации и тип газа-носителя непосредственно определяют характер их воздействия на модельный биологический объект (цельную кровь).

Установлено, что неионизированные потоки гелия и аргона повышают проницаемость биологической жидкости, не влияя на ее проводимость. Напротив, ионизированные потоки демонстрируют более выраженные и специфичные сдвиги диэлектрических характеристик крови. Гелиевая холодная плазма существенно повышает проводимость биологической жидкости при сохранении ее проводимости, а аргоновая плазма снижает оба изучаемых показателя.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Andrew K. Martusevich, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Приволжский исследовательский медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

д.б.н., руководитель лаборатории медицинской биофизики

Hadija A. Eminova, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Приволжский исследовательский медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

студентка

Elena S. Golygina, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Приволжский исследовательский медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

лаборант-исследователь лаборатории медицинской биофизики

Vladimir V. Nazarov, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Приволжский исследовательский медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

младший научный сотрудник лаборатории медицинской биофизики

Литература

Belerini G., Briand F., Lefebr F., CHouf K., Stepanova M. Svarka tverdotel’nymi i SO2-lazerami listovoj ocinkovannoj stali i nestandartnyh zagotovok v srede argona i v smesyah na ego osnove [Welding of galvanized sheet steel and non-standard workpieces with solid-state and CO2 lasers in argon medium and mixtures based on it]. Fotonika [Photonics], 2013, no. 4, pp. 52-65.

Parhomenko M.P., Fon Gratovski S.V., Savel’ev S.V. Issledovanie dielektricheskih svojstv krovi i razrabotka rezonatornogo metoda dlya neinvazivnogo izmereniya soderzhaniya glyukozy v krovi [Investigation of dielectric properties of blood and development of a resonator method for noninvasive measurement of blood glucose]. Radiotekhnika i elektronika [Radiotechnics and electronics], 2017, vol. 62, no. 3, pp. 276-291. https://doi.org/10.7868/S0033849417030159

Romanov A.N., Vinokurova E.YU., Kovrigin A.O. i dr. Dielektricheskie harakteristiki biologicheskih zhidkostej cheloveka pri razvitii onkologicheskih zabolevanij [Dielectric characteristics of human biological fluids in the development of oncological diseases]. Barnaul, 2008. 72 p.

Romanov A.N., Kovrigin A.O., Lazarev A.F., Lubennikov V.A., Romanov D.A. Gisterezis zavisimostej dielektricheskih harakteristik krovi ot temperatury [Hysteresis of the dependences of the dielectric characteristics of blood on temperature]. Rossijskij bioterapevticheskij zhurnal [Russian biotherapeutical journal], 2015, vol. 14, no. 3, pp. 69-74. https://doi.org/10.17650/1726-9784-2015-14-3-69-74

Sedunov B.I., Frank-Kameneckij D.A. Dielektricheskaya pronicaemost’ biologicheskih ob”ektov [Dielectric permittivity of biological objects]. Uspekhi fizicheskih nauk [Advances in physical science], 1963, vol. 79, no. 4, pp. 617–639.

Sukovatova A.O., Romanov A.N., Kovrigin A.O. Ispol’zovanie regressionnogo analiza dlya modelirovaniya dielektricheskih svojstv biologicheskih zhidkostej na primere syvorotki krovi [Using regression analysis to model the dielectric properties of biological fluids on the example of blood serum]. Izvestiya Altajskogo gosudarstvennogo universiteta [Gerald Altai State University], 2011, vol. 69, no. 1-1, pp. 127-130.

Shatalova T.A., Adel’yanov A.V., Gorobchenko O.A., Nikolov O.T., Gatash S.V., Ovsyannikova T.N., Gorshunskaya M.YU. Vliyanie kursa lecheniya na dielektricheskie harakteristiki komponent krovi bol’nyh saharnym diabetom 2 tipa [The effect of the course of treatment on the dielectric characteristics of the blood components of patients with type 2 diabetes mellitus]. Fizika zhivogo [Physics of alive], 2012, vol. 20, no. 1, pp. 50-56. http://pa.science-center.net/Archive/2012%20Vol20%20N1/8%20Shatalova%20et%20al.pdf

Abdalla S. Gaussian distribution of relaxation through human blood. Physica B: Condensed Matter, 2011, vol. 406, no. 3, pp. 584–587. https://doi.org/10.1016/j.physb.2010.11.047

Bordi F., Cametti C., Gili T. Dielectric spectroscopy of erythrocyte cell suspensions. A comparison between Looyenga and Maxwell–Wagner–Hanai effective medium theory formulations. Journal of Non-Crystalline Solids, 2002. vol. 305, no. 1–3, pp. 278–284. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(02)01111-0

Chelidze T. Dielectric spectroscopy of blood. Journal of Non-Crystalline Solids, 2002, vol. 305, no. 1–3, pp. 285–294. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(02)01101-8

Dobrynin D., Fridman D., Friedman G. et al. Physical and biological mechanisms of direct plasma interaction with living tissue. New J. Phys., 2009, vol. 11, pp. 1–26. https://doi.org/10.1088/1367-2630/11/11/115020

Alkawareek M., Gorman S. et al. Potential cellular targets and antibacterial efficacy of atmospheric pressure non-thermal plasma. Int J Antimicrob Agents, 2014, vol. 43, no. 2, pp. 154-60. https://doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2013.08.022

Hoffmann C., Berganza C., Zhang J. Cold Atmospheric Plasma: methods of production and application in dentistry and oncology. Medical Gas Research, 2013, vol. 3, pp. 21. https://doi.org/10.1186/2045-9912-3-21

Kogochev А. Yu., Kurskov S. Yu., Sysun V. I. Excitation processes in Ar-Ar collisions. Proceedings of Petrozavodsk State University, 2012, vol. 2, no. 8, pp. 86-89.

Martusevich A.K., Galka A.G., Golygina E.S., Fedotova A.S., Tuzhilkin A.N., Malinovskaya S.L. Comparative study of the influence of helium and argon plasma on crystallogenic properties of the blood. Plasma Medicine, 2021, vol. 11, no. 1, pp. 69-79. https://doi.org/10.1615/PlasmaMed.2021038035

Martusevich A.K., Galka A.G., Golygina E.S., Tuzhilkin A.N., Fedotova A.S. Method of near-field dielectrometry of biological fluid. Archiv Euromedica, 2020, vol. 10, no. 2, pp. 20-21. http://dx.doi.org/10.35630/2199-885X/2020/10/2.5

Martusevich A.K., Galka A.G., Karuzin K.A., Tuzhilkin A.N., Malinovskaya S.L. Cold helium plasma as a modifier of free radical processes in the blood: in vitro study. AIMS Biophysics, 2021, vol. 8, no. 1, pp. 34-40. https://doi.org/10.3934/biophy.2021002

Martusevich A.K., Krasnova S.Yu., Galka A.G., Peretyagin P.V., Yanin D.V., Kostrov A.V. Estimation of the microcirculatory response to the effect of cold helium plasma. Biophysics, 2019, vol. 64, no. 4, pp. 610–613. https://doi.org/10.1134/S0006350919040110

Sudsiri J., Wachner D., Gimsa J. On the temperature dependence of the dielectric membrane properties of human red blood cells. Bioelectrochemistry, 2007, vol. 70, no. 1, pp. 134–140. https://doi.org/10.1016/j.bioelechem.2006.03.010

Wolf M., Gulich R., Lunkenheimer P., Loidl A. Broadband dielectric spectroscopy on human blood. Biochimica et Biophysica Acta (BBA), 2011, vol. 1810, no. 8, pp. 727–740. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2011.05.012

Wolf M., Gulich R., Lunkenheimer P., Loidl A. Relaxation dynamics of a protein solution investigated by dielectric spectroscopy. Biochimica et BiophysicaActa (BBA), 2012, vol. 1824, no. 5, pp. 723–730. https://doi.org/10.1016/j.bbapap.2012.02.008


Просмотров аннотации: 46
Загрузок PDF: 27
Опубликован
2022-02-28
Как цитировать
Martusevich, A., Eminova, H., Golygina, E., & Nazarov, V. (2022). ВЛИЯНИЕ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ ИОНИЗАЦИИ НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ КРОВИ IN VITRO. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture, 14(1), 235-247. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2022-14-1-235-247
Раздел
Биологические исследования