Тезисы докладов

Вид материала

Тезисы

Содержание Компактный оптический биосенсор на основе днк-биодатчиков и дихрометра и оценка с его помощью влияния наночастиц на свойства био Многоволновая медицинская установка на твердотельном с диодной накачкой лазере для лечения заболеваний микробной природы

Подобный материал:

• Тезисы докладов, 3726.96kb.
• Тезисы докладов, 1225.64kb.
• Правила оформления тезисов докладов Тезисы докладов предоставляются в электронном виде, 22.59kb.
• «Симпозиум по ядерной химии высоких энергий», 1692.86kb.
• Требования к тезисам докладов, 16.83kb.
• Тезисы докладов научно-практической, 6653.64kb.
• Тезисы докладов 1 Межвузовская научно -практическая конференция студентов и молодых, 100.64kb.
• Тезисы докладов и заявки на участие, 104.97kb.
• Тезисы докладов, принятые Оргкомитетом для опубликования в Материалах форума, 788.61kb.
• Тезисы докладов, принятые Оргкомитетом для опубликования в Материалах форума, 1066kb.

КОМПАКТНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ БИОСЕНСОР НА ОСНОВЕ ДНК-БИОДАТЧИКОВ И ДИХРОМЕТРА И ОЦЕНКА С ЕГО ПОМОЩЬЮ ВЛИЯНИЯ НАНОЧАСТИЦ НА СВОЙСТВА БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

О.Н.Компанец²⁾, Ю.М.Евдокимов¹⁾, С.Г.Скуридин¹⁾, В.М.Гусев²⁾, М.А.Павлов²⁾, Д.П.Чулков²⁾

¹⁾Институт молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта (ИМБ) РАН, Москва; ²⁾Институт спектроскопии РАН (ИСАН), Троицк


Для проверки предположения о сходстве биологического дей-ствия наночастиц золота (Au) на пространственно организованные струк­туры ДНК с действием мо­лекул, обладающих мутагенной активностью [1, 2], проведено исследование изменений оптического сигнала кругового дихроизма (КД) частиц холестерической жидкокристаллической дисперсии (ХЖКД) ДНК как модельной системы в результате их взаимодействия с наночастицами Au.

Предварительно в ИСАН была проведена доработка и оптимизация конструкции, электронных узлов и ПО оптического биосенсора на основе дихрометра с использованием ХЖКД ДНК в качестве биодатчиков, что позволило продвинуть рабочий диапазон биосенсора в УФ область до 190 нм и повысить его надежность и чувствительность.

Эксперимент показал, что обработка частиц ХЖКД ДНК наночастицами Au (диаметр 2÷3 нм, концентрация ~7,2 ∙ 10¹⁴ частиц/мл) приводит к резкому уменьшению характерной для ча­стиц ХЖКД оптической активности, проявляемой в виде аномальной отрицательной полосы в спектре КД в области 270 нм. Анализ возможных причин эффекта показал, что действие наночастиц Au сопровождается не только уменьшением до ~0,3 величины "параметра порядка" молекул ДНК в квазинематических слоях частиц ХЖКД (в исходной структуре она близка к 0,8), но и уменьшением, вплоть до полного исчезновения, спиральной закрутки слоев в структуре частиц [3].

Проверка характера влияния наночастиц Au на свойства частиц ХЖКД ДНК была проведена методом "внешнего" хромофора с использованием красителя SG, интеркалирующего между парами азо­тистых оснований ДНК с проявлением дополнительной аномальной полосы в спек­тре КД в видимой области спектра (500 нм). Действие наночастиц Au на частицы ХЖКД ДНК, обработанные краси­телем SG, также вызывает быстрое (примерно за 90 с) уменьшение ам­плитуд полос, расположенных в области погло­щения хромофоров как ДНК, так и SG [3].

Исходя из модели ли­нейного расположения наночастиц Аu между молекулами ДНК в квазинематических слоях ХЖКД, можно предположить, что наночастицы Au размером около 2 нм, внедряясь между молекулами ДНК, образуют наноцепочки (линейные кластеры) с длиной, доходящей до ~60 нм. Формирование нанокластеров Аu индуцирует уменьшение "параметра порядка" молекул ДНК в этих слоях, в результате чего спи­ральная закрутка пространственной структуры частиц ХЖКД уже не сохраняется.

Поскольку частицы ХЖКД ДНК отражают не­которые оптичес-кие свойства хромосом простейших [2], наблюдаемое нарушение пространственно упорядоченной структуры частиц ХЖКД может быть одной из причин генотоксического эффекта наночастиц золота.

1. Скуридин С.Г., Дубинская В.А., Рудой В.М., Дементьева О.В., Захидов С.Т., Маршак Т.Л., Кузьмин В.А., Попенко В.И., Евдокимов Ю.М. Действие наночастиц золота на упаковку молекул ДНК в модельных системах. ДАН, 432(6), 838-841 (2010).
   
2. Евдокимов Ю.М., Салянов В.И., Семенов С.В., Скуридин С.Г. Жидкокристаллические дисперсии и наноконструкции ДНК. Ред. Евдокимов Ю.М. М.: Радиотехника, 296 с. (2008).
   
3. С.Г.Скуридин, В.А.Дубинская, Э.В.Штыкова, В.В.Волков, В.М.Рудой, О.В.Дементьева, В.А.Кузьмин, Е.С.Лисицына, С.Т.Захидов, И.А.Зеленина, Ю.М.Евдокимов. Фиксация наночастиц золота в структуре квазинематических слоев, образованных молекулами ДНК. Биол. мембраны, 28 (3), с. 191-198 (2011).
   

МНОГОВОЛНОВАЯ МЕДИЦИНСКАЯ УСТАНОВКА

НА ТВЕРДОТЕЛЬНОМ С ДИОДНОЙ НАКАЧКОЙ ЛАЗЕРЕ

ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ МИКРОБНОЙ ПРИРОДЫ

Г.П.Кузьмин¹, О.В.Ловачева², А.А.Сироткин¹

¹Институт общей физики им. А.М.Прохорова РАН, Москва
²Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза РАМН, Москва


В Институте общей физики им. А.М.Прохорова РАН разработана лазерная медицинская установка «МАРИЯ» на основе криптон – фторного эксимерного лазера с длиной волны излучения 248 нм для лечения деструктивных форм туберкулеза легких [1]. Методика лечения с использованием данной установки разработана в Центральном НИИ туберкулеза РАМН. В ходе клинических испытаний была доказана высокая эффективность методики при эндокавитарном лечении деструктивных форм туберкулеза. Однако лазерная медицинская установка «МАРИЯ» не получила должного распространения в медицинской практике из-за высокой стоимости. К ее недостаткам следует отнести также большие габариты, вес и необходимость работы с агрессивными газовыми смесями, которые требуют специальных мер безопасности и периодического восполнения.

Исходя из вышесказанного была создана многоволновая лазерная медицинская установка «ЛИВАДИЯ», пригодная как для бактерицидного, так и для терапевтического воздействия на пораженные участки организма [2]. Это установка на основе твердотельного лазера с диодной накачкой с преобразованием основной длины волны излучения 1.064 мкм во вторую гармонику 0.532 мкм и четвертую гармонику 0.266 мкм.

Терапевтический эффект при использовании установки достигается за счет функции многоволнового излучения в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах длин волн. При этом имеется возможность использования как отдельных длин волн, так и их комбинации, что позволяет выбирать наиболее оптимальный режим облучения для каждого конкретного заболевания. Комбинированное воздействие излучения может использоваться для эндокавитарного лечения деструктивных форм туберкулеза легких. Альтернативной областью использования является лечение гнойно-воспалительных процессов мягких тканей: комбинированное воздействие излучения на очаг гнойно-воспалительного процесса в мягких тканях вызывает подавление роста патогенной микрофлоры и одновременную стимуляцию репаративных процессов тканей, что актуально в гинекологии, отоларингологии, терапии и особенно в гнойной хирургии.

В Центральном НИИ туберкулеза РАМН проведены клинические испытания установки «ЛИВАДИЯ» при лечении больных туберкулезом бронхов и неспецифическим эндобронхитом с использованием эндобронхиального облучения. Показано, что ультрафиолетовое облучение на длине волны 266 нм слизистой бронхов при различных видах воспаления улучшает регенеративные процессы в тканях бронхов, что приводит к сокращению сроков лечения.

[1] V.G.Dobkin, G.P.Kuzmin, O.V.Lovacheva and Eximer laser “Maria” in treatment lung and bronchia tuberculosis. International conference ALT-03, UK, 2003, pp. 19-23.

[2] G.P.Kuzmin, A.G.Kuzmina, O.V.Lovachova, A.A.Sirotkin. Multiwave medical device on the diode pumped solid state laser for the microbe nature disease treatment. 19^th Internat. Conference on Advanced Laser Technologies – ALT-11, Golden Sands, Bulgaria. 3-8 September 2011, pp.33-34.