Способ определения поляризационных характеристик частиц

.М.Чер лектра- клеточ 87 вМ.Глушен Изобретение отн следования фиэич микрочастиц и может биофизике для оцен генности биообъекта вирусов и клеток, а та ологицеского состоян роды. где Бар иксмасть и элесреды;С 4 и О осится к способам исских характеристик быть использовано в и велицины иммуно - микроорганизмов, кже для оценки физиия клеток любой приобретения являетсяальных возможностении дипольнаго мти биочастиц,еализуется в следуюости операций.т жидкую среду, обеятельность для коцы и отвечающую у Целью изние функцион ба при измер ос ента и яризуем Способ ей па следовательнПодбираю ющую жизнед вида биочасти спечив нкретнога словияме 4; кср=к ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследоваинститут молекулярной биологиипроизводственного объединения иВ(56) Чирков Э.НБабаев Ю.Н.магнитная природа иммунитета иной дифференцировки. ПрепринтАН УССР, Ин-т кибернетики им.Вкова, Киев, 1987, с,1 - 3,Справочники по дипольным моМ,; Высшая школа, 1971, с,б - 23.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к способам исследования физических характеристик макрочастиц и может быть использовано в биофизике для оценки величины иммуногенности биообьектов, а также для оценки фиэиологицеского состояния клеток любой природы, Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей способа при измерении дипольнаго момента и поляризуемасти биачастиц.,Для этого измерение производят в специально подобранной жидкой среде, в которой создают кестацианарное электрическое пал. Регистрируют траекторию движения частицы и рассчитывают дипольнь.й момент и паляризуемость с учетам динамической вязкости среды и поляризуемости жидкости- диэлектрическая праница рапроводнасть используем 1а же для исследуемой частиц.ы;ЬЭМ1 - коэффициент превыц ения элект- бд раправадности, выбирается в диапазоне 5 - 20. (ЛДля выбранной среды изл 1 еряат динаккикескукв влек осв кВ и кисло л лколекул жидкости среды в объеме, всытесненнам ча стицей.Б среде формируют неоднородное элсктрическое поле, измеря:от ега характеристики: напряженность Е и градиент напряженности 9 гаг 1 Е. Регистрируюттраекторию и временные характеристики движения частицы и по результатам совместных измерений. определяют дипольный момент частицы Р и поляризуемость частицы Ы.(г) бтуг чогаб Е Р = -- +О и Яо е; (1)6,тг г чугад Е где ту - динамицеская вязкость жидкостисреды,г - радиус биочастицы;ч - скорость движения частицы;Е - напряженность электрического поля;1 - поляризуемость одной молекулыжидкости среды;и - число молекул жидкости в объемевытесненном биочастицей;Ео - диэлектрическая, проницаемостьвакуума.Траектория частицы регистрируетсяпутем фотографирования, Градиент неоднородного электрицеского полл рассчитывается на ЭВМ для используемого объемажидкости и формы электродов.П р и м е р. Способ измерения дипольного момента и поляризуемости отдельнойклетки "Чего",Клетки "Чего" в концентрации 4 млнклеток/мл объемом 0,1 мл вводят в кюветус раствором объемом 1 мл (30 г сахарозы на100 мл дистиллированной воды). Электроды размещают в кювете на расстоянии 0,33мм. От источника на электроды подают напряжение 12 В с частотой 82 кГц, Под действием неоднородного электрическогополл клетки "Чего" начинают перемещатьсяот одного электрода к другому, Процесс перемещения клеток под микроскопом фотографируют с частотой 1 кадр за 3 с.Измерение скорости ч движения клеткиосуществляется последовательным измерением координат положения клетки с по.мощью масштабной сетки (1 деление равно10 мкм) с последующим вычислением пути,пройденного цасгицей, и делением пути навремя измерения (1 = 24 с) определяется скорость движения клетки ч = 1 мкм/с = -10 м/с,=10м, Вязкость раствора сахарозы.ь= 0,112 10 кг/мс. Градиент электрического поля вычисляется с помощью решения уравнения Лапласа в пространствемежду электродами численным методом. Градиент электрического поля в точке нахожденияклетки составляет цгаб Е = 1,2 10 В/м .9 2Напряженность,Е поля рассчитывают такжепо распределению потенциала в пространстве между электродами и составляет в точке нахокдения клетки Е = 6,55 10 В/м.Дипольный момент объема раствора, рав 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ного объему клетки, равен; Р = и 1 еЕ = =1,16 10 22 Кл.м.Таким образом, дипольный момент клетки "Чего", вычисленный по формуле (1), равен;Р=0,6 10 Кл м,аполяризуемость-22клетки "Чего" вычисляют по формуле (2); 1 = = 1,04 10 м,По величине дипольного момента Р биообъекта можно оценить степень его иммуногенности: чем больше дипольный момент биообъекта, тем больше его иммуногенность, Качество иммунизирующего объекта следует рассматривать с позиции чужеродности его волновых свойств, определяемых величиной дипольного момента объекта и вектором его поляризации. Таким образом, измерение дипольного момента микроорганизмов и биочастиц позволяет оценить величину их иммуноген ности, проводить диагностику физиологического состояния клеток, а также осуществлять контроль при целенаправленном изменении физиологического состояния клеточных мембран. Поляризуемость Ео обеспечивает заданную пространственную ориентацию биообъектов относительно друг друга, что характеризует их активность на стадии начального взаимодействия, например при взаимодействии клетки и вируса,Формула изобретения Способ определения поляризационных характеристик частиц, заключающийся в том, что формируют неоднородное электрическое поле, измеряют его характеристики и параметры траектории движения в нем частицы и определяют дипольный момент и поляризуемость частиц по.результатам совместных измерений, о т л и ч а ю щ и й с я тем, цто, с целью расширения функциональных возможностей способа при измерении дипольного момента и поляризуемости биочастиц, измерения производят в жидкой среде, обеспечивающей жизнедеятельность биочастицы, причем диэлектрическая проницаемость среды не равна диэлектрической проницаемости биочастицы, а удельная электропроводность среды меньше удельной электропроводности частицы, дополнительно измеряют динамическую вязкость среды, число молекул жидкости среды в объеме, вытесненном частицей, и определяют дипольный момент Р и поляризуемость(Ь) по формуламЗаказ 1143 Тираж 406 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 где т - динамическая вязкость жидкостисреды;г - радиус биочастицы;ч - скорость движения частицы;Е - напряженность электрического по.1 - юляризуеместь одной молекулы жидкости среды;п - число молекул жидкости в объеме, вытесненном биочастицей;Ь - диэлектрическая проницаемость вакуума.