Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0212U002042, 0109U001322 , Науково-дослідна робота Назва роботи Дослідження механізмів локального формування відгуку біологічних систем та фізичних засад нових методів медичної діагностики Назва етапу роботи Керівник роботи Товстяк Володимир Васильович; Баранник Євген Олександрович, Дата реєстрації 16-01-2012 Організація виконавець Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна Опис етапу Метою роботи є дослідження самоорганізації компонентів біологічних об'єктів, включно із наноструктурованими молекулярними ансамблями, механізмів дії різних фізичних чинників, фізичних закономірностей формування локального відгуку біологічних об'єктів та дослідження на цій основі діагностичних можливостей нових гібридних методів діагностики та біосенсорних систем медичного призначення. Об'єктом дослідження є фізичні процеси і механізми локального формування відгуку складних біологічних систем, що залежить від їх функціонального стану та дії різних фізичних чинників. Запропонована та досліджена фізична модель, що дозволяє описати власні та примусові флуктуаційні рухи при ізометричних скороченнях м'язових тканин. Проведено теоретичне дослідження ультразвукового допплерівського відгуку при індукуванні м'язових скорочень. Показано, що спектральні характеристики локальних рухів м'язів що вимірюються допплерівським методом, пов'язані зі спектром власних збурень у м'язового волокна, як механічної системи. Ультразвуковим допплерівським методом проведено дослідження спектральних характеристик локальних ізометричних скорочень м'язових тканин in vivo. Встановлені закономірності спряження механохімічних процесів при контрактації скелетних м'язів з особливостями допплерівського відгуку від їх функціонального стану. Встановлено, що основна відмінність амплітудно-частотних характеристик ізометричних м'язових коливань під дією навантажень полягає у амплітуді флуктуацій, у той час, як спектральні характеристики залишаються практично незмінними. Розроблено модель спряження механохімічних процесів при контрактації скелетних м'язів з особливостями допплерівського відгуку та досліджено спектральні характеристики локальних переміщень у скелетних м'язах. Розроблено алгоритми обробки сигналів відгуку для ультразвукової допплерівської діагностики. Розроблено модель та за допомогою лабораторного макету ультразвукової допплерівської діагностичної системи проведено експериментальні дослідження відгуку в умовах гіпертермії м'яких тканин під дією потужних пучків хвиль і при дії зовнішнього навантаження. В рамках континуальної моделі розсіюючих неоднорідностей отримані вирази для кореляційних функцій і спектрів доплерівського відгуку м'яких тканин і ліній течії крові з урахуванням впливу різних фізичних факторів. Для доплерівського методу досліджено вплив величини радіуса кореляції неоднорідностей і процесів дифузії на спектри, що формуються стаціонарними потоками. Показано, що збільшення радіусу кореляції неоднорідностей та облік їх дифузії призводить до додаткового уширению доплерівського спектру. Для методу віброеластографіі, який може бути використаний для діагностики злоякісних новоутворень у м'яких тканинах, отримано аналітичні вирази для кореляційних функцій і доплерівських спектрів. Виходячи з особливостей отриманих доплерівських спектрів показана можливість диференціації м'яких тканин за величиною амплітуди вимушених коливань. Отримані результати дозволяють робити висновки про вплив різних фізичних процесів і характеристик біологічних тканин на доплеровские спектри і підвищити, таким чином, ефективність проведення медичних досліджень. За допомогою методів абсорбційної та флуоресцентної спектроскопії проведено скрінінг ряду хромо- та флуорофорів з метою оцінки можливості їх використання у якості репортерських молекул біосенсорів та визначення спектральних параметрів молекул-репортерів у білкових плівках, ліпідних моно- та бішарах. Розроблено методики ко-іммобілізації аналітселективних та репортерських компонентів біосенсорів у рідиннокристалічних мембранах, досліджено структурно-функціональних властивості іммобілізованих білків. Створено прототипи оптичних біосенсорів. З'ясувано характер залежності спектральних відгуків хромо- та флуорофорів від концентрації аналітів. За допомогою методів абсорбційної та флуоресцентної спектроскопії проведено дослідження спектральних властивостей ряду хромо- та флуорофорів в системі глюкозооксидаза + глюкоза. Отримані докази наявності на поверхні молекули глюкозооксидази центрів зв'язування для НЧ, МЧ, ФЧ, НС, АЛ, БМР, МБА, ДСМ, ДСП-6, ДСП-12 та К8-1350. Виявлена переважна роль гідрофобних взаємодій в стабілізації комплексів барвників з глюкозооксидазою. Досліджено взаємодію барвників та флуоресцентних зондів з апо-глюкозооксидазою. Встановлено, що препарат апо-ГО, виділений із ферментно-хромогенної суміші, має найбільшу спорідненість до ДСМ, ДСП-6 та ДСП-12, проте інтенсивність флуоресценції цих зондів не змінювалась при зв'язуванні глюкози з апо-ГО. Охарактеризовані спектральні властивості медіаторних барвників ДХФІФ, ФМС та МБ в системі глюкозооксидаза + глюкоза у буферному розчині та у суспензії ліпідних везикул різного складу. Показано, що іммобілізація ГО га поверхні ФХ/ЦТАБ та ФХ/КЛ ліпосом призводить до зменшення ефективної кінетичної константи ДХФІФ внаслідок зниження ефективності переносу електрону між барвником та ферментом. Виявлено двофазний характер зміни поглинання ФМС, зв'язаного з ГО у присутності ліпідних мембран. Продемонстрована можливість використання гелю Toyopearl-60W для іммобілізації компонентів біосенсору. Опис продукції Спосіб призначений для тестування амілоїдних фібрил білкових молекул за допомогою нового флуоресцентного маркеру на основі бензантронового барвника. Може бути використаний у медичній діагностиці для діагностики захворювань, спричинених амілоїдною трансформацією білків. Автори роботи Баранник Є. Гірник С. Горбенко Г. Житняківська О Кулібаба А. Курилко С. Скресанова І. Товстяк В. Толстолузький Д. Трусова В. Шашель Я. Юдінцев А. Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити