Медицина/1.Акушерство и гинекология

К.х.н. Жарова М.А., д.х.н. Усольцева Н.В. ,

д.м.н. Посисеева Л.В., ^* к.ф.-м.н. Холодков И.В. ^**

НИИ Наноматериалов Ивановского государственного университета, Россия

^*Российский университет дружбы народов, Россия

^**Ивановский государственный химико-технологический университет, Россия

Упорядоченные структуры в открытых системах

биологических жидкостей

Процесс спонтанного образования и развития сложных упорядоченных структур в открытых системах называется самоорганизацией. Известно, что биологические среды (жидкости) имеют сложный состав, изменение которого является индикатором происходящих в организме изменений. Нарушение нормальной деятельности живого организма приводит к изменению химического состава и структуры многокомпонентных биологических жидкостей и обуславливает возможности диагностики заболеваний по регистрации их физико- химических и электрооптических свойств [1, 2, 3, 4].

Проведенные ранее исследования показали, что особенности кристаллизации в биологических жидкостях могут являться маркерами ряда патологических процессов. При этом почти не представлены сведения по изучению морфологии кристаллообразования в многокомпонентных биологических средах, остается практически не исследованным механизм процессов самоорганизации и характер структурообразования в высыхающих каплях естественных биологических жидкостей.

Нами были изучены типы кристаллизации (морфология, особенности роста кристаллов) в цервикальной слизи, плазме и сыворотке крови, лейкоцитах крови, нейтрофилах периферической крови, в сперме и фолликулярной жидкости. Визуальные наблюдения осуществлялись с использованием оптического поляризационного микроскопа «Leitz Laborlux 12 Pol». Изучение рельефа поверхности пленочных образцов производили на атомно-силовом микроскопе Solver 47 Pro c программным обеспечением (программа NOVA, фирма NT– MDT, версия 1.26) в полуконтактном режиме при комнатной температуре.

На первом этапе исследований нами было установлено, что для каждой многокомпонентной биологической структуры наблюдаются как общие, так и индивидуальные типы кристаллизации. Наиболее часто встречающиеся формы самоорганизации – это папоротниковидные и дендритные (скелетные или ветвистые) структуры с фрактальными свойствами [5]. Тем не менее, из анализа представленных микрофотографий видно, что объекты кристаллизации в виде ветвей папоротника и дендритов обладают исключительным многообразием форм (рис. 1).

а	б	в
г	д	е

Рис. 1. Микрофотографии биокристаллических образований, выделенных: а), б) и в) – из фолликулярной жидкости (феномен папоротника); г) – из фолликулярной жидкости (дендритный рост); д) и е) – из цервикальной слизи и сыворотки крови, соответственно (микроскопические образования в виде дендрита).

С целью получения дополнительных сведений об их структуре на микроуровне методом АСМ нами была предпринята попытка изучения рельефа поверхности пленочных образцов, в которых, как показала оптическая поляризационная микроскопия, наблюдалась самоорганизация в форме дендритов и ветвей папоротника (рис. 2). Данный метод позволил получить более богатую информацию о структурных особенностях исследуемого материала.

Результаты исследований будут использованы нами для создания новых маркеров с целью определения патологии репродуктивной способности человека и эффективности проводимых лечебных мероприятий.

а	б
в	г

Рис. 2. АСМ изображения: (а) сверху – участок дендритной ветви, сформированной отдельными кристаллами; (б) дендритные ветви, сформированные отдельными, более мелкими, по сравнению с (а), кристаллитами; (в) лист папоротника – структура аморфна; (г) фрагмент листа папоротника с отличной от (в) структурой.

Авторы выражают благодарность к.м.н. Барсегян О.К. (Ивановский НИИ им. В.Н. Городкова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи) за предоставленный биологический материал.

Литература

1. Рубенс Ю.П., Скуя Н.А. // Новые методы диагностики и лечения в клинике внутренних болезней. Рига. 1981. С. 142 – 144.

2. Лисенко В.М., Запецкий Е.В., Кононенко Е.В., Минц Р.И. Экстракорпоральная жидкокристаллическая диагностика холецистита. Свердловск. Изд-во Уральского университета. 1989. 104 с.

3. Зайцев В.В., Зайцева Н.Б., Усольцева Н.В. // Коллоидный журнал. 1996. Т. 58. № 6. С. 760 – 763.

4. Яхно Т.А., Казаков В.В., Санина О.А., Санин А.Г., Яхно В.Г. // Журнал технической физики. 2010. Т. 80. № 7. С. 17 – 23.

5. Третьяков Ю.Д. // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 11. С. 96 – 102.