Научно исследовательский институт ядерной физики
Скачать 404.79 Kb.
|
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА НАУЧНО - ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ ИМЕНИ Д.В. СКОБЕЛЬЦЫНА
ОТЧЕТ о научно-исследовательской работе РАЗРАБОТКА МЕТОДИК И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИРУЕМЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПОТОКОВ ЯДЕР ГАЛАКТИЧЕСКИХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ И ГИПОМАГНИТНЫХ УСЛОВИЙ МЕЖПЛАНЕТНОГО ПРОСТРАНСТВА Хоздоговор 80-09 заключительный Руководитель темы, зав. лабораторией, канд. физ.- мат. наук. А. В. Спасский «___» __________2009 г. Москва, 2009 СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ
РефератОтчет 52 с., 1 ч., 28 источников, 25 приложений. Межпланетный полет, галактические и солнечные космические лучи, ионизирующее излучение, гипомагнитные условия, биологическое действие, каротин, гемоглобин, родопсин, нервные волокна, потенциал действия, циклотрон, реакция Белоусова-Жаботинского. Цель работ:
Методы и методологии проведения работы: Экспериментальные исследования выполнены с помощью комплекса методов и подходов: 1. Спектроскопия комбинационного рассеяния, позволяющая изучать колебательные и вращательные состояния молекул биологически важных структур (каротина, гемоглобина и др.). 2. Абсорбционная спектроскопия, позволяющая регистрировать содержание характерных пигментов клетки. 3. Внеклеточная регистрация изменений мембранного потенциала «под лучом» ускорителя, позволяющая контролировать возбудимость нервного волокна. 4. Лазерная интерферометрия, позволяющая регистрировать изменения коэффициента преломления цитоплазмы клетки. 5. Спектральное исследование активности АОС плазмы крови, позволяющее выявить механизм антирадикального действия ферментов плазмы. 6. Визуализация автоволновых процессов в модельных физико–химических системах (реакции Белоусова-Жаботинского (Б-Ж)) при воздействии ионизирующего излучения. В качестве показателей, которые характеризовали реакцию исследуемых объектов на воздействие, были выбраны: -изменение параметров возбудимости нервного волокна; -изменения способности связывать кислород и регулировать свободно - радикальные процессы; обусловленные конформационными перестройками порфиринового макроцикла гемоглобина и мембраносвязанных каротиноидов. -изменение показателей преломления клетки. - возникновение и распространение концентрационных волн - форма, частота появления, скорость распространения в реакции Б-Ж. Некоторые из этих показателей уже использовались в наших исследованиях и продемонстрировали свою адекватность поставленным задачам. Работы проводились совместно с кафедрой биофизики биологического факультета МГУ. Результатами работы являются: 1. Модифицирована лабораторная база для проведения работ по воздействию на биологически важные структуры (каротин, гемоглобин и др.) гипомагнитных условий и потоков заряженных частиц (дейтронов и ядер гелия) с высокой величиной линейной передачи энергии (ЛПЭ). 2. Разработаны методики и устройства для проведения исследований в условиях воздействия гипомагнитных условий и потоков заряженных частиц с высоким значением ЛПЭ на биологически важные структуры (каротин, гемоглобин и др.) и реакцию Б-Ж. 3. Проведены исследования воздействия гипомагнитных условий и потоков заряженных частиц (дейтронов и ядер гелия) с высокой величиной ЛПЭ на биологически важные структуры (каротин, гемоглобин и др.) и на модельные самоорганизующиеся физико–химические системы (реакцию Б-Ж). 4. Показано, что воздействие приводит к: - изменению параметров возбудимости нервного волокна, - изменению способности связывать кислород (конформация порфиринового макроцикла гемоглобина) и регулировать свободнорадикальные процессы (активность супероксиддисмутазы плазмы крови); - изменению в характере автоволновых процессов в модельных физико–химических системах (реакции Б-Ж) (возникновение и распространение концентрационных волн - форма, частота появления, скорость распространения). При выполнении работы учитывали требования биоэтики. СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ КП – космическое пространство ГМП – геомагнитное поле (магнитное поле Земли) ГМУ – гипомагнитные условия ЛПЭ – линейная передача энергии ГМК – гипомагнитная камера КР – комбинационное рассеяние света РКР – резонансное комбинационное рассеяние света СКР – спектрометр комбинационного рассеяния света ПД – потенциал действия СОД – супероксиддисмутаза ИИ – ионизирующее излучение Реакция Б-Ж – реакция Белоусова – Жаботинского ЦП – церулоплазмин АФК– активная форма кислорода ТЗЧ – тяжелые заряженные частицы ДНК – дезоксинуклеиновая кислота Введение При осуществлении межпланетного полета пилотируемый космический корабль с находящимся на его борту экипажем и биорегенеративными системами жизнеобеспечения окажется в повышенных потоках солнечных и галактических космических лучей (СКЛ и ГКЛ соответственно), поскольку защитная роль геомагнитного поля (ГМП), столь существенная при околоземных полетах, вне магнитосферы Земли, естественно, отсутствует. Схожее положение будет возникать и на лунной базе. В состав ГКЛ входят ионы с высокими атомными номерами – тяжелые заряженные частицы (ТЗЧ). Плотность ионизации (или, другими словами, ЛПЭ) в треке частицы с атомным номером Z пропорциональна Z2. Так, плотность ионизации в треке иона кислорода с энергией Е на нуклон в 64 раза, а в треке иона железа в 676 раз больше, чем в треке протона той же энергии. ТЗЧ образуют короткие плотные треки, имеющие форму стержня с большой плотностью ионизации, от которого во все стороны отходят «стержни», соответствующие электронам со значительно меньшей плотностью ионизации [1]. Известно, что тяжелые ионы обладают повышенным радиобиологическим действием, которое до сих пор изучено недостаточно. Существуют различные объяснения, которые лишь частично описывают ответственные за него механизмы. Один из таких механизмов связан с отдаленными последствиями облучения, вызванными изменениями под действием тяжелых ионов в клетках на молекулярном уровне, в частности в ДНК (см., например, [2, 3]). Другой механизм связывает специфическое воздействие тяжелых ионов возникновением микроповреждений в биологической ткани, вызванных высоким выделением энергии в треке [2]. Биологическая ткань в треке тяжелого иона, так сказать, выжигается. Подобные повреждения наблюдались как при экспериментах на ускорителях, так и в биологических объектах, подвергавшихся экспозиции в космосе [2]. Еще одно объяснение сводится к воздействию на клетки ударной волны, возникающей при прохождении тяжелого иона через среду. В этом случае область поражения может существенно превосходить диаметр трека. Возникновение ударной волны в треках частиц с высокой плотностью ионизации и обусловленные этим радиобиологические эффекты были предсказаны Г.А. Аскарьяном [4]. В работе [5] повышенное радиобиологическое воздействие тяжелых ионов связывают с тем, что в водной среде организма в треках тяжелых ионов образуются ионы гидроксония H3O+, благодаря чему меняется кислотность среды, столь важная для функционирования клетки. Ранее в монографии [6] уже указывалось, что при радиационном повреждении важно не то, где именно выделится энергия, а к каким молекулам присоединятся в конечном счете электроны и ионы из трека частицы и к каким химическим реакциям это приведет. Остается не вполне ясным вопрос, какой вклад в радиобиологический эффект вносит та доля энергии частицы, которая идет не на ионизацию атомов и молекул среды, а на их возбуждение. Она составляет около половины энергии, оставляемой частицей в среде, и должна сниматься либо безызлучательными переходами, либо излучением фотонов. Принято считать, что вкладом возбужденных молекул и атомов в радиобиологический эффект можно пренебречь. Действительно, процессы возбуждения при воздействии ионизирующего излучения и ультрафиолета схожи. Однако при равных поглощенных дозах радиобиологический эффект, вызываемый ультрафиолетом, весьма мал по сравнению воздействием ионизирующего излучения [7]. Показано, однако (см., например, [8]), что в клетках могут быть образованы фотохимические повреждения типа пирамидиновых димеров как коротковолновыми фотонами излучения Вавилова-Черенкова (ИВЧ), так и прямым возбуждением молекул и атомов среды при прохождении ионизирующего излучения. Дальний космический полет и длительная работа на лунной базе будут происходить при воздействии не только частиц СКЛ и ГКЛ, но и межпланетного магнитного поля вместо привычного ГМП. Имеющиеся в литературе данные об эффектах воздействия пониженного ГМП на биологические системы сравнительно немногочисленны. Большей частью они свидетельствуют об отрицательном влиянии резко сниженного геомагнитного поля на жизнедеятельность. Известно, что пребывание в пониженном магнитном поле неблагоприятно воздействует на живые системы. Особенно уязвимы организмы в стадии развития. Так, отмечалось неправильное развитие личинок японского тритона вплоть до появления двухголовых особей [9], парезы ног и крыльев у 20-40% вылупившихся цыплят [10], остановка в развитии двухклеточных зародышей мыши [11], изменение поведенческих реакций крыс-самцов (резко возросшая агрессивность и другие явления) в сниженном в 500-700 раз ГМП [12] и т.д. Отмечено воздействие гипомагнитных условий на когнитивные функции у человека [13]. Интерес к биологическому действию пониженного ГМП усилился не только в связи с проблемой межпланетного полета, но и с экологическими проблемами, возникающими при работе в помещениях, экранированных от воздействия внешних электромагнитных полей, включая ГМП. В настоящее время имеется существенное продвижение в объяснении биологического действия пребывания в низких и сверхнизких магнитных полях. Использованы подходы на основе теоретической физики (см., например,[14, 15]). Показано, в частности, что в ГМУ повышается вероятность диссоциации комплексов ион-белок. В предыдущих отчетах по теме настоящего договора было показано влияние раздельного и комбинированного гипомагнитных условий (ГМУ) и потоков заряженных частиц с высокими значениями линейной передачи энергии (ЛПЭ) на биологические объекты и модельные самоорганизующиеся физико-химические системы. В частности наблюдалось изменение параметров возбудимости нервного волокна, изменение способности связывать кислород (конформация порфиринового макроцикла гемоглобина) и регулировать свободнорадикальные процессы (активность супероксиддисмутазы плазмы крови); изменение в характере автоволновых процессов в модельных физико–химических системах (реакции Б-Ж) (возникновение и распространение концентрационных волн - форма, частота появления, скорость распространения). Следует отметить, что и линейная, и радиальная структура трека тяжелого иона существенно иная, нежели трека частицы с низкой плотностью ионизации, поэтому и биологические эффекты в этих случаях могут отличаться не только количественно, но и качественно. С этой точки зрения представлялось важным провести сравнение воздействия на реакцию Б-Ж ионизирующего излучения с низким значением ЛПЭ (например, электроны). При длительном полете в дальнем космосе зрительный аппарат (точнее, сетчатка, зрительный нерв и клетки мозга) будет подвергаться опасности повреждения космическими лучами и глаз может оказаться одним из критических органов по отношению к СКЛ и, особенно, к ГКЛ. В частности было отмечено повреждающее воздействие заряженных частиц с высокими ЛПЭ на родопсин - зрительный пурпур, основной зрительный пигмент палочек сетчатки позвоночных и беспозвоночных животных. По химической природе родопсин — сложный белок, в состав которого входит 11-цис-ретиналь (хромофорная группа), гликопротеид, т. е. белок, соединённый с сахарами, и липиды (так называемая опсиновая часть). Было продемонстрировано, что родопсин при облучении выцветает, т.е. возникает реакция, которая запускает процесс фоторецепции. В экспериментах с растворами родопсина было показано, что его облучение дейтронами с энергией 15,5 МэВ вызывает падение оптической плотности в области λ = 500 нм и ее увеличение при λ = 380 нм. То есть при облучении дейтронами, так же как и при действии света, происходило обесцвечивание родопсина с освобождением ретиналя. Остается неясным, идет ли речь о прямой передаче энергии дейтрона молекуле родопсина или же обесцвечивание происходит путем взаимодействия дейтронов со средой. Вследствие облучения дейтронами родопсин в значительной мере терял способность к последующей регенерации при добавлении 11-цис–ретиналя. И в этом вопросе требуются дополнительные детальные исследования механизма повреждающего действия заряженных частиц с высоким значением ЛПЭ на зрительный аппарат. Цель работ:
Актуальность работы обусловлена проблемой безопасности при планировании полетов в дальнем космосе и длительных работах на Луне. Для исключения срыва выполнения миссии в дальнем космическом полете необходим учет как рассмотренных в настоящей работе, так и многочисленных других опасностей. Результаты работы представляют также интерес для ряда вполне земных проблем, связанных с медициной труда (работа в экранированных помещениях, бункерах и т. п.). Имеют они, несомненно, и естественно-научную значимость. Новизна заключается в том, что выполнено исследование моделируемых воздействий потоков ядер галактических космических лучей и гипомагнитных условий межпланетного пространства. Основная часть 1 Выбор направления исследований Выбор направлений исследования определялся приведенными выше целью и задачами. В качестве показателей, которые характеризуют ответ биологических объектов на воздействие, были выбраны -изменение параметров возбудимости нервного волокна ( амплитуда и скорость проведения потенциалов действия нервного волокна); -изменения способности связывать кислород, обусловленные конформационными перестройками порфиринового макроцикла гемоглобина и мембраносвязанных каротиноидов. - изменения в контроле за свободно радикальными процессами в плазме крове с помощью супероксиддисмутазы -изменение показателей преломления клетки. - возникновение и распространение концентрационных волн - форма, частота появления, скорость распространения в реакции Б-Ж. Эти важные показатели частично уже использовались в исследованиях и продемонстрировали свою адекватность поставленным задачам. Экспериментальное исследование выполнено с помощью комплекса методов и подходов. Были использованы: Экспериментальные исследования выполнены с помощью комплекса методов и подходов: 1. Спектроскопия комбинационного рассеяния, позволяющая изучать колебательные и вращательные состояния молекул биологически важных структур (каротина, гемоглобина и др.). 2. Абсорбционная спектроскопия, позволяющая регистрировать содержание характерных пигментов клетки. 3. Внеклеточная регистрация изменений мембранного потенциала «под лучом» ускорителя, позволяющая контролировать возбудимость нервного волокна. 4. Лазерная интерферометрия, позволяющая регистрировать изменения коэффициента преломления цитоплазмы клетки. 5. Спектральное исследование активности АОС плазмы крови, позволяющее выявить механизм антирадикального действия ферментов плазмы. 6. Визуализация автоволновых процессов в модельных физико–химических системах (реакции Б-Ж) при воздействии ионизирующего излучения. 2 Методы и средства воздействия гипомагнитных условий и плотно ионизирующего излучения на биологически важные структуры и модельные объекты. 2.1 Устройства для создания гипомагнитных условий Подробное описание устройств для создания гипомагнитных условий с кратностью ослабления до 10-3 было дано в отчете по договору прошлого года. Здесь же остановимся кратко только на тех особенностях устройств, которые использованы при выполнении настоящего договора. Настоящие исследования были выполнены на базе разработанных и созданных устройств для исследования воздействия гипомагнитных условий на биологические объекты и модельные физико-химические системы при кратности ослабления до 102 (три многослойные камеры из мягкомагнитного материала – одного из видов пермаллоя- К1, К2 и К4). Каждая камера сделана из «плетенки» пермаллоя. Размеры камер 450´200´200, 190´100´100. В камерах К2 и К4 в боковой стенке предусмотрено отверстие для ввода в нее пучка ионизирующих частиц, ускоренных в циклотроне. Это входное отверстие имеет кольцевую диафрагму (15 и 60 мм внутренний и наружный диаметр, соответственно) из тантала. Общий вид камер приведен на рисунке 1 (Приложение А). Для получения максимального ослабления ГМП была использована система катушек Гельмгольца совместно с гипомагнитными камерами (рисунок 2 (Приложение Б)). Величина ГМП определялась по показаниям высокочувствительных магнитометров НБ0599А или НВ204.2А производства «НПО ЭНТ». 2.2 Методы и средства для исследований воздействия потоков заряженных частиц с высоким значением ЛПЭ В качестве источника ионизирующего излучения с высокой величиной ЛПЭ используется пучок частиц из 120–см циклотрона НИИЯФ МГУ [16]. Для анализа результатов воздействия этого пучка на биообъекты использованы как новые, так и ранее разработанные и созданные специальные методики, позволяющие наблюдать и регистрировать эти результаты. 2.2.1 Циклотрон, его характеристики и методики воздействия на биообъекты и реакцию Б-Ж 120 – см циклотрон НИИЯФ МГУ позволяет получать пучки дейтронов и ядер 4Не (альфа-частицы) с энергией 7,5 МэВ/нуклон. Ток выведенного из ускорительной камеры циклотрона пучка можно изменять от сотых долей мкА до нескольких мкА. Величина ЛПЭ ускоренных частиц для воды, которая является основным ингредиентом исследуемых биообъектов, составляет от 10 до 24 кэВ/мкм, что соответствует ЛПЭ релятивистских ядер галактических космических лучей (ГКЛ) от углерода до натрия-магния. Основные параметры циклотрона приведены ниже: Таблица 1. Параметры циклотрона НИИЯФ МГУ
Общая схема установки приведена на рисунке 3 (Приложение В). Пучок альфа-частиц (или дейтронов) из циклотрона (1) проходит по ионопроводу (4) через квадрупольные линзы (2), отклоняющий магнит (3), защитную стену (5), вакуумный клапан (6), систему диафрагм (7), далее выходит из окна (8) ионопровода на воздух и попадает на рабочую кювету или капилляр, содержащие исследуемый биообъект (101). Таким образом, облучаемый биообъект располагается в помещении, соседнем с залом циклотрона, и удален от последнего примерно на 20 м. При исследовании влияния ГМУ капилляр помещается в ГМК, которые располагаются внутри системы катушек Гельмгольца. При необходимости облучаемый объект может просматриваться веб-камерой (11). В качестве окна на фланце ионопровода используется алюминиевая фольга толщиной 50 мкм. Окончательно пучок формируется дополнительными сменными диафрагмами (9) различной конфигурации (круглое отверстие или прямоугольная щель). Диафрагмы крепятся на штоке, перемещаемом микродвигателем, что позволяет дистанционно управлять вводом и выводом диафрагм (или перекрыванием пучка). Диаметр отверстия круглой диафрагмы составляет 2 мм, ширина щели – также 2 мм. Диафрагмы изготовлены из тантала, поскольку наведенная радиоактивность в нем мала из-за высокого значения кулоновского барьера. Расстояние от выходной диафрагмы до изучаемого объекта составляет около 5 см, а при использовании системы катушек Гельмгольца – около 15 см. Потери энергии в «окне» ионопровода и слое воздуха составляют 4,3 МэВ для альфа-частиц и и 2 МэВ для дейтронов, так что энергия альфа-частиц на внешней поверхности изучаемого биообъекта (нервное волокно лягушки, капилляр с раствором реакции Б-Ж или плазмой крови) составляет 26,2 МэВ и 13 МэВ, соответственно. В том случае, когда необходима видеосъемка изучаемого процесса (при исследовании возникновения ведущих центров в реакции Б-Ж), наблюдение осуществляется при помощи веб-камеры Philips (11) и компьютера, который подключается к ней с помощью трех последовательно соединенных USB-репиторов общей длиной 15 м. Результаты съемки записываются на жесткий диск компьютера в режиме on-line. Затем в режиме off-line при помощи программы «Захват цвета» цвет в анализируемых точках разлагается на RGB-составляющие. Полученные результаты используются для количественного описания и моделирования автоволновых процессов при облучении раствора реакции Б-Ж. Размещение некоторых элементов установки более детально показано на рисунке 4 (Приложение Г). Мониторирование пучка осуществляется измерением величины заряда, попадающего на диафрагму и на биообъект, изолированные от «земли». Использованы интегратор тока с чувствительностью 2´10-4 мкКл/имп и пересчетный прибор. Для улучшения равномерности плотности тока ускорителя по площади окна пучок несколько расфокусирован магнитными квадрупольными линзами циклотрона и периодически просматривается с помощью сцинтилляционного экрана. Точность определения величины поглощенной дозы оценивается в 20%. Для размещения биообъектов под пучком был также разработан и изготовлен (или модернизирован) ряд приспособлений, в которых учитывались особенности работы с данным биообъектом. Часть исследований воздействия на реакцию Б-Ж ионизирующего излучения с низким значением ЛПЭ было выполнено с электронами с энергией 30 МэВ. В качестве источника электронов использовался импульсный разрезной микротрон НИИЯФ МГУ с максимальной энергией 70 МэВ [17]. Впервые в системе ускорения разрезных микротронов применена призматическая бипериодическая ускоряющая структура, которая имеет малые поперечные размеры и не создает препятствий электронному пучку при прохождении им 1-ой орбиты, в отличие от обычных аксиально-симметричных ускоряющих структур. Кроме того, данная структура обладает свойствами высокочастотной квадрупольной фокусировки, величина и знак оптической силы которой зависят от соотношения геометрических размеров пролетного отверстия и размеров резонатора, и от фазы СВЧ. Указанные свойства в значительной степени улучшают оптику ускорителя. При проведении экспериментов пучок имел следующие основные параметры: энергия электронов – 30 МэВ, длительность импульса тока пучка – 6 мкс, частота повторения импульсов – 10 Гц, ток в импульсе – от 1 до 3 мА. Пучок электронов, сфокусированный магнитными квадрупольными линзами, выводился на воздух через окно из титановой фольги толщиной 100 мкм. Сразу после окна пучок в сечении представлял собой неправильной формы овал со средним диаметром 5-10 мм. Пучок, коллимированный с помощью щели шириной 2 мм в свинцовой пластине толщиной 25 мм, попадал на капилляр внешним диаметром 1.2 мм и толщиной стенок 0.15 мм, расположенный в горизонтальной плоскости перпендикулярно пучку и содержащий раствор реакции БЖ. Для увеличения эффективности эксперимента на пути пучка одновременно располагалось 4 капилляра, в которых был один и тот же раствор реакции БЖ (средний пробег электронов значительно превышает суммарную толщину капилляров с раствором). Сверху капилляры просматривались веб-камерой, соединенной с помощью нескольких репитеров с удаленным компьютером. Облучение прекращалось сразу после появления инициированной волны в одном из капилляров. Через 1 – 1.5 мин. в этом капилляре наблюдалось возникновение новой волны (уже без дополнительного облучения). Этот процесс образования волн протекал многократно с одним и тем же периодом. Результат воздействия пучка на реакцию БЖ записывался в видео-файл от начала облучения до образования нескольких последовательных волн. Затем специальной программой цвет в анализируемых точках разлагался на RGB-составляющие, аналогично работе [18]. Полученные таким способом данные использовались для количественного анализа автоволновых процессов. Скорость распространения волны определялась с помощью визуальной фиксации положения ее фронта. Образование инициированных волн происходило, как правило, в 1 – 2-х из 4-х капилляров. Т.к. облучение прекращалось при появлении волны в любом из капилляров, то возможно, что отсутствие волн в других капиллярах было связано с недостаточной величиной поглощенной дозы. Однако были случаи, когда инициированная волна не появлялась даже при относительно высоких значениях поглощенной дозы, превышающих пороговую оценку более чем на порядок. Расположение основных элементов установки приведено на рисунке 5 (Приложение Д). Мощность поглощенной дозы в предположении тока пучка в импульсе 1 мА и воды в качестве рабочего вещества составляет 1.6 102 Гр/с. 2.2.2 Биологические объекты и методы исследования. Значительная часть исследований проводилась на миелиновых нервах и суспензии липосом с каротиноидами с использованием методов спектроскопии комбинационного рассеяния (КР), спектроскопии резонансного КР и абсорбционной спектроскопии. Методика приготовления и работа с миелиновыми нервами детально описаны в предыдущих отчетах по теме, поэтому здесь остановимся подробнее на методике приготовление липосом с каротиноидами. Строение мембраны липосом с каротиноидом приведено на рисунке 6 (Приложение Е), а структурная формула β-каротина на рисунке 7 (Приложение Ж). Липосомы получали по методу [19] с модификациями. Для получения липосом использовали L-α-лецитин, содержащий 17% фосфатидилхолина. 40 мг лецитина разводили в 1 мл буфера (50 мМ К-фосфатный буфер, 2 мМ MgSO4, рН=7.5). Полученную смесь гомогенизировали в стеклянном гомогенизаторе с тефлоновым пестиком до исчезновения комков и получения однородной суспензии. Смесь помещали в пробирку Эппендорфа и озвучивали "банным" способом в течение 40 минут на ультразвуковом дезинтеграторе УЗДН-2Т при токе 8 μА и частоте 22 кГц до полного просветления суспензии. Затем добавляли в эту смесь 1 мкл раствора каротиноидов (14 мкл на 86 мкл буфера) и снова озвучивали еще 10 мин. Для оценки диаметра полученных липосом с каротиноидами использовали спектрофотометрический метод, предложенный в работе [20] для определения диаметра липидных частиц по мутности суспензии. Определяли поглощение суспензии липосом, разведенной до концентрации лецитина 1 мг/мл, на спектрофотометре Specol 11 (Carl Zeiss, Германия) в кварцевых кюветах толщиной 1 см при 436 нм. Если поглощение суспензии составляло менее 0.1, считали, в соответствии с [20], что липосомы имеют достаточно узкое распределение по размеру, со средним радиусом 400 Å и пригодны для использования в эксперименте. Липосомы с каротиноидами хранили в холодильнике при +40С и использовали в течение 3 суток.Размер липосом был определен методом динамического светорассеивания на приборе Zetasizer Nano (Malvern, UK). Для измерения размеров наночастиц используется метод динамического рассеяния света (ДРС). Данный метод позволяет определить коэффициент диффузии дисперсных частиц в жидкости путем анализа характерного времени флуктуаций интенсивности рассеянного света. Далее, из коэффициента диффузии рассчитывается радиус наночастиц. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | М. В. Ломоносова Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына | | Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына удк 004. 75+004. 722 Разработка технологий высокопроизводительных вычислений с использованием неоднородных территориально-распределённых вычислительных... |
| Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына... «Развитие, исследование и внедрение средств высокопроизводительных вычислений на основе технологий Грид с поддержкой гетерогенных,... | | Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына... «Разработка архитектуры и программных средств для обеспечения взаимодействия грид-инфраструктуры рдиг/egee и создаваемой системы... |
| Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына... «Создание программного обеспечения для калибровки измерительной аппаратуры и анализа доступных наблюдению физических процессов в... |  | Отчет о научно-исследовательской работе общие требования и правила... Федеральным государственным унитарным предприятием «Мытищинский научно-исследовательский институт радиоизмерительных приборов» и... |
| Отчет за 2011 год открытого акционерного общества «центральный научно-исследовательский... Полное фирменное наименование: Открытое акционерное общество “Центральный научно-исследовательский институт «Дельфин» | | Фгбу «пияф» удк 001. 89: 004. 31 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Петербургский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова» |
| Патентам и товарным знакам (19) Федеральное государственное унитарное предприятие Российский федеральный ядерный центр Всероссийский научно-исследовательский институт... | | Министерство сельского хозяйства и продовольствия республики татарстан... Рекомендации рассмотрены и рекомендованы к печати Ученым советом гну «Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства... |
| Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «государственный... «государственный научно-исследовательский институт озерного и речного рыбного хозяйства» | | «Ядерная энергия: «за» и «против» Образовательная: закрепить понятия, связанные с радиоактивностью, использованием ядерной энергии, оценить положительные и отрицательные... |
| Федеральное государственное научное учреждение «государственный научно-исследовательский... «государственный научно-исследовательский институт озерного и речного рыбного хозяйства» | | Реферат Отчет стр., рис., таблиц, список литературы 4 наименования Директор научно-исследовательского института ядерной физики имени Д. В. Скобельцына мгу имени М. В. Ломоносова |
| Реферат Отчет 142 стр., 13 рис., 7 таблиц, список литературы 2 наименования Директор научно-исследовательского института ядерной физики имени Д. В. Скобельцына мгу имени М. В. Ломоносова | | Квантовая физика Уральский научно-исследовательский институт архитектуры и строительства (оао институт «Уралнииас») |
