Устройство для исследования свойств биологической среды

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - обеспечение исследования свойств липидных мембран (ЛМ). Устройство содержит СВЧ генератор 1, диэлектрический стержень 2, короткозамыкающую металлическую пластину, камеру 4- с физиологическим раствором (ФР) 5, ячейки 6 и 7 с радиопрозрачными стенками 10и 11 исФР8и9, а также ЛМ 12 и 13, выполненные радиопрозрачными . ЛМ 12 расположены в зонах максимального воздействия СВЧ-поля, т.е. в пучностях стоячей волны, а ЛМ 13 - в узлах стоячей волны СВЧ-излучения. Под воздействием СВЧ-излучения ЛМ 12 изменяют свои электрофизические свойства , в то время как ЛМ 13 практически сохраняют свои свойства неизменными . Электрофизические параметры ЛМ 12 и 13 регистрируют с помощью измерительных схем, 2 ил. i (Л со . ел 01 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 N 22 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3879061/24-09 (22) 27,02.85 (46) 30.09.87. Бюл, Ф 36 (71) Харьковский институт механизации и электрификации сельского хозяйства и Институт проблем криобиологии и криомедицины АН УССР (72) В.Д.Искин и С, В,Руденко (53) 621,317.361 (088.8) (56) Биофизика, 1978, т. 23, вып,4, с. 732.

Искин В.Д, Радиофизические аспекты методологии поиска резонансных биологически активных частот в милли— метровом диапазоне радиоволн, Рукопись деп, в ВИНИТИ 8.10.849 !! - 6592-84 Деп., 56с.

„„Я0,,» 1 41559 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

СВОЙСТВ БИО1!ОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения обеспечение исследования свойств липидных мембран (JM). Устройство содержит СВЧ генератор 1, диэлектрический стержень 2, короткозамыкающую ме— таллическую пластину, камеру 4 с физиологическим раствором (ФР) 5, ячейки 6 и 7 с радиопрозрачными стенками 10 и !1 и с ФР 8 и 9, а также ЛИ

12 и 13, выполненные радиопрозрачными, ЛМ !2 расположены в зонах максимального воздействия СВЧ-поля, т.е ° в пучностях стоячей волны а ЛМ 13

Э Щ в узлах стоячей волны СВЧ-излучения.

Под воздействием СВЧ-излучения ЛМ 12 изменяют свои электрофизические свойства, в то время как JlM 13 практически сохраняют свои свойства неизменными. Электрофизические параметры

JIM 12 и 13 регистрируют с помощью измерительных схем, 2 ил.

13415

Изобретение относится к измери— тельной технике и мажет быть использовано при изучении воздействия на биологическую среду, а именно на липидные мембраны, СВЧ-излучения, в частности при поиске резонансных биологических эффектов миллиметрового диапазона радиоволн, биологически активных радиочастот.

Целью изобретения является обеспечение исследования свойств липидных мембран °

На фиг, 1 схематически изображено устройство для исследования свойств биологической среды; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.l; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 2.

Устройство для исследования свойств биологической среды содержит СВЧ вЂ генерат 1, выход которого соединен с одним концом диэлектрического стержня 2, к другому концу которого подсоединена кораткозамыкающая металлическая пластина 3, камера 4 с физиологическим раствором

5, в которую помещен диэлектрический стержень 2, первая 6 и вторая 7 ячейки, содержащие физиологические растворы 8 и 9 и помещенные в камеру 4, причем одна из стенок 10 и 11 первой

6 и второй 7 ячеек соответственно для размещения липидных мембран 12 и 13 выполнена радиопрозрачной. Радиопрозрачные стенки 10 и 11 первой

6 и второй 7 ячеек расположены симметрично относительно аси диэлектрического стержня 2. Расстояние между стенками диэлектрического стержня 2 и радиопразрачными стенками 10 и 11 первой 6 и второй 7 ячеек выбирается из условия 3/2

12 и 13, помещенные в радиопрозрачные стенки 10 и 11 первой 6 и второй

7 ячеек соответственно, расположены от короткозамкнутой металлической пластины 3 на расстояниях, равных соответственно и /2 и (2k-1) >/4, где и и k — целые числа, Я вЂ” длина волны, Устройство для исследования свойств биологической среды работает следующим образом, СВЧ-генератор 1 возбуждает в ди— электрическом стержне 2 стоячие волны СВЧ-излучения на частоте f, причем, будучи погружен в высакопровсдящий на СВЧ физиологический раствог

59 2

5, диэлектрический стержень 2 представляет собой линию склзи, близкую к обычному металлическому валнаводу.

Липидные мембраны 12 расположены в зонах максимальногс воздействия СВЧполя, т,е. в пучнастях стоячей волны, а липидные мембраны 13 — в узлах стоячей волны СВЧ-из:гучения. Поэтому наличие биологического эффекта на частоте f неизбежна сказывается

1 на свойствах липидных мембран 12, Т.е. пад воздействие.". СВЧ-излучения липидные мембраны 12 изменяют свои электрофизические свойства, в та время как липидные мембраны 13 практически сохраняют сваи свойства неизменными. Зту разницу в электрофи— зических свай< твах липицньгх мембран

12 и 13 регистрируют с помощью измерительных схем, Толщина физиологического раства— ра, образованного пиэлектрическим стержнем 2 и радиапразрачными стенками 10 и ll (или расстояние от сте— нок диэлектрического стержня 2 да липидпых мембран 12 и 13 соответственно) выбирают не менее половины толщины скин †сл СВЧ-излучения час— татой f в физиологическом раство— ре 5, чтобы Отраженные ат липидных мембран 12 и 13 CB .- o ast не влияли на структуру поля в диэлектрическом стержне 2,. В та же время при расстаяниях больших чем 5 СБЧ-поле практически не достигает ни одной из липидных мембран 12 и 13, поэтому толщина слоев выбирается иэ соот:-:ошения

3/2=6-F.

В качестве диэлектрического стержня 2 можно использовать полую трубку прямаугальнаГО сечения с тонкими радиапрозрачньгми стенками с изменяемьц диэлектрическим заполнением, Изменением диэлектрической проницаемости заполняющего трубку диэлектрика можно достигнуть постоянства величигы в диэлектрике в некотором диапазоне частот воздействуюцего СВЧ-излучения так, чтобы B этом циапазане частот липидньге .ембраны 13 всегда находились в узлах,. а липидные мембраны !

2 -- в пучнастях стоячей волны СВЧизлучения не заBHcpIMo от его частоты в пределах некоторого частотного диапазана.

Ф а р м у л а и з а б р е т е н и я

Устройство для исследования свойств биологической среды, содержа1341559

15 щее СВЧ-генератор, выход которого соединен с одним концом диэлектрического стержня, к другому концу которого подсоединена короткозамыкающая металлическая пластина, камеру с физиологическим раствором, в которую помещен диэлектрический стержень, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения исследования свойств липидных мембран, введены первая и вторая ячейки, содержащие физиологический раствор, расположенные в камере с физиологическим раствором, причем одни из стенок первой и второй ячеек для размещения липидных мембран выполнены радиопрозрач— ными, радиопрозрачные стенки расположены симметрично относительно оси диэлектрического стержня, расстояние между стенками диэлектрического стержня и радиопрозрачными стенками первой и второй ячеек выбираются иэ условия /2 sc 3, где 3 — толщина скин †сл, а липидные мембраны, помещенные в радиопроэрачные стенки первой и второй ячеек, расположены от короткозамкнутой металлической пластины на расстояниях, равных соответственно и +/2 и (2k+1) /4, где п и k — целые числа.

I 34 l 559

Составитель Е.Адамова

Редактор З.Слиган Техред И.Попович Корректор А,Ильин

Заказ 4430/48

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам . изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектная, 4