Способ биологической оценки низкоинтенсивных излучений

Изобретение относится к области медицины и биофизики, а именно к лабораторному исследованию воздействия низкоинтенсивных излучений по реакции биологической жидкости. Для биологической оценки низкоинтенсивных излучений исследуют препарат крови. В качестве препарата крови используют элюат крови, получаемый путем нанесения пробы цельной крови в объеме 0,01-0,02 мл на беззольный фильтр, ее высушивания при комнатной температуре и последующего в период до 30 дней элюирования физиологическим раствором в объеме 1-2 мл в течение 25-30 минут. Высушивание капель полученного элюата крови производят на обезжиренных предметных стеклах при стандартной температуре 30°С и относительной влажности воздуха 60-70%. При наличии выраженных фрактальных образований по сравнению с контролем при микроскопическом анализе структуры высушенной капли элюата, на которую воздействовал данный вид излучения, судят о биологической адекватности низкоинтенсивного излучения. Использование способа позволяет повысить достоверность биологической оценки низкоинтенсивных излучений, упростить и сократить время исследования. 7 ил.

 

Изобретение относится к области медицины и биофизики, а именно к лабораторному исследованию воздействия низкоинтенсивных излучений по реакции биологической жидкости.

Известен способ определения индивидуальной чувствительности к низкоинтенсивному лазерному воздействию, включающий поляризационно-оптическое исследование плазмы крови (SU 1635999 А, 23.03.1991).

Недостатком указанного способа является сложность его реализации и ограниченность применения только оценкой лазерного излучения, хотя в медицинской практике широко применяются низкоинтенсивные магнитные, электромагнитные, акустические и др. виды излучений.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ биологической оценки низкоинтенсивных излучений (RU 2173458 С1, 10.09.2001), включающий исследование препарата крови, помещенного равными объемами в набор пробирок, которые, кроме контрольной, облучают различными видами низкоинтенсивного излучения с последующим нанесением по капле объемом 0,01-0,03 мл из каждой пробирки на поверхность предметного стекла, высушиванием капель и дальнейшим микроскопическим анализом структурных образований в каждой сухой капле по сравнению с контрольной.

Недостатком этого способа является то, что для получения необходимого для анализа объема препарата крови, в качестве которого используют сыворотку крови, требуются объем цельной крови не менее 5 мл и соответственно забор крови из вены, что осложняет применение способа. Кроме того, белковый состав сыворотки крови менее многообразен по сравнению с его составом в цельной крови и, соответственно, реакции на воздействия низкоинтенсивных излучений в сыворотке крови менее выражены, что снижает чувствительность известного способа и достоверность получаемой биологической оценки излучений. К недостаткам известного способа-прототипа можно отнести также длительное время для подготовки исследуемых проб на этапе высушивания капель на предметных стеклах и невозможность повторных исследований проб одной и той же крови, поскольку сыворотка крови в виде жидкости не подлежит длительному хранению.

Задачей настоящего изобретения является повышение достоверности биологической оценки низкоинтенсивных излучений, упрощение способа и сокращение времени исследования, а также обеспечение возможности повторных исследований проб крови.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе биологической оценки низкоинтенсивных излучений, включающем исследование препарата крови, помещенного равными объемами в набор пробирок, которые, кроме контрольной, облучают различными видами низкоинтенсивного излучения с последующим нанесением по капле объемом 0,01-0,03 мл из каждой пробирки на поверхность предметного стекла, высушиванием капель и дальнейшим микроскопическим анализом структурных образований в каждой сухой капле по сравнению с контрольной, в качестве препарата крови используют элюат крови, получаемый путем нанесения пробы цельной крови в объеме 0,01-0,02 мл на беззольный фильтр, ее высушивания при комнатной температуре и последующего в период до 30 дней элюирования физиологическим раствором в объеме 1-2 мл в течение 25-30 минут, а высушивание капель полученного элюата крови производят на обезжиренных предметных стеклах при стандартной температуре 30°С и относительной влажности воздуха 60-70%, причем о биологической адекватности низкоинтенсивного излучения судят по наличию выраженных фрактальных образований по сравнению с контролем при микроскопическом анализе структуры высушенной капли элюата, на которую воздействовал данный вид излучения.

Способ осуществляется следующим образом.

Забор пробы крови производят из пальца руки в объеме 0,01-0,02 мл. Взятую пробу наносят на беззольный фильтр, например, типа «Белая лента». Пробу крови на беззольном фильтре высушивают при комнатной температуре, в таком виде она может сохраняться без утраты свойств в течение 30 дней. Для получения элюата крови вырезают из фильтра его фрагмент с высушенной кровью, который помещают в физиологический раствор в объеме 1-2 мл на 25-30 минут. За этот период происходит элюирование (экстрагирование) крови из фильтра в физиологический раствор. Полученный элюат крови для исследования помещают равными объемами в набор пробирок, которые облучают различными тестируемыми видами низкоинтенсивного излучения, например, электромагнитными ГГц-диапазона, акустическими и др. Одна из пробирок с элюатом крови остается контрольной. После этого пробы, взятые из каждой пробирки по капле объемом 0,01-0,03 мл, наносят на обезжиренные предметные стекла и высушивают при стандартной температуре 30°С и относительной влажности воздуха 60-70%, например, на приборе «Термоспектр» (разработка ФГУП НИИ ПММ), в течение 30 минут. Далее проводят микроскопический анализ структурных образований в каждой сухой капле элюата крови по сравнению с контрольной, т.е. пробой элюата не подвергаемой воздействию оцениваемого низкоинтенсивного излучения. Микроскопический анализ проводят, например, на световом микроскопе МС-2 в проходящем свете с использованием микрофотосъемки и микровидеозаписи. При наличии в структуре высушенной капли элюата выраженных фрактальных образований по сравнению с контролем судят о биологической адекватности данного низкоинтенсивного излучения в целом или для конкретного пациента.

Предлагаемый способ был апробирован в течение 2006 года на 173 пациентах. В качестве оцениваемых низкоинтенсивных излучений использовали: акустическое, электромагнитное и лазерное излучения. Время экспозиции проб - 10 минут. Для возможности повторных исследований брали 8-10 проб (капель) крови каждого пациента.

Пример 1. На фиг.1 и фиг.2 представлены примеры микрофотосъемки (х90) пограничного участка дегидратированных капель элюата крови в физиологическом растворе пациента П. (60 лет) до (фиг.1) и после (фиг.2) оцениваемого низкоинтенсивного акустического излучения соответственно. В качестве воздействия в данном случае использовали сверхслабое акустическое поле (<10^-12 Вт/см²) при несущей частоте 8 МГц с модуляцией музыкальным ритмом православного песнопения. На фиг.2 выделено фрактальное образование - 1. Наличие таких образований свидетельствует о биологической адекватности данного низкоинтенсивного акустического излучения для конкретного пациента, из пробы крови которого производили исследование. В 67% случаев реакция биологической жидкости пациентов на данное акустическое излучение была схожей, в 33% - реакции не наблюдалось. На фиг.3 представлен пример микрофотосъемки (×90) пограничного участка дегидратированных капель элюата крови в физиологическом растворе того же пациента после воздействия низкоинтенсивного акустического излучения (<10^-12 Вт/см²), которое модулировали другим специально выбранным музыкальным ритмом (рок). Реакция биологической жидкости пациента на данный музыкальный ритм по характеру структурирования белковой субстанции была негативной. В 34% случаев реакция биологической жидкости других пациентов была схожей, в 51% - реакции не было, в 15% - наблюдали адекватную реакцию.

Пример 2. На фиг.4 и фиг.5 представлены примеры микрофотосъемки (×90) высушенных капель элюата крови пациента Н. (47 лет) до (фиг.4) и после (фиг.5) воздействия низкоинтенсивного излучения частот 40-43 ГГц при импульсной мощности не более 10 мкВт получаемых от аппарата КВЧ-ИК терапии «Стелла-1» (БФ). На фиг.5 выделено фрактальное образование - 1, что свидетельствует о биологической адекватности данного излучения для конкретного пациента, из пробы крови которого производили исследование. В 57% случаев реакция биологической жидкости пациентов на данное КВЧ-излучение была схожей, в 43% - реакции не наблюдалось.

Пример 3. На фиг.6 и фиг.7 представлены примеры микрофотосъемки (×90) высушенных капель элюата крови пациента Б. (55 лет) до (фиг.6) и после (фиг.7) воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения на магнито-ИК-лазерном аппарате «Милта-Ф-8-01» при частоте 80 Гц и мощности излучения светодиодов 50 мВт. На фиг.7 выделено фрактальное образование - 1, что свидетельствует о биологической адекватности данного излучения для конкретного пациента, из пробы крови которого производили исследование. В 70% случаев реакция биологической жидкости пациентов на данное низкоинтенсивное лазерное излучение была схожей, в 30% - реакции не наблюдалось.

Элюат крови является активной средой, в которой возникают локальные флуктуации концентраций составляющих веществ, определяющие пространственно-временной ритм процесса самоорганизации при его дегидратации (высушивании). Так, в центральной зоне высохшей капли элюата крови образование кристаллов соли происходит относительно свободно, без значительного вмешательства других структур, и в ней формируются фрактальные структуры, характерные для NaCl, с единичными четырехгранными кристаллами. Дальше от центра рост кристаллов NaCl затруднен в результате повышения концентрации органических компонентов раствора, сдвинутых солями на периферию. Край капли резко отличается от центра, там преобладающим становится структурирование белковой субстанции, форма которой является ответной реакцией молекул, растворенных в биожидкости веществ, на внешние воздействия. Структурные изменения в капле элюата крови при воздействии каждого вида низкоинтенсивного излучения находят свое отражение в количестве, степени упорядоченности и типах фрактальных структур (формы «папоротника», «снежинки»), что характеризует физико-химические процессы, которые имели место в элюате крови на момент его перехода в твердую фазу. Таким образом, по форме и количеству фрактальных секторов, их упорядоченности в высохшей капле элюата крови по сравнению с контролем того же элюата крови до воздействия можно дифференцировать низкоинтенсивные излучения, адекватные для живого организма или же наоборот разрушающие его структуры.

Положительный эффект, достигаемый с помощью заявляемого изобретения, состоит, в первую очередь, в повышении достоверности биологической оценки низкоинтенсивных излучений за счет использования элюата крови в физиологическом растворе в качестве препарата крови, поскольку характер структурирования белковой субстанции, находящейся в солевом растворе элюата цельной крови, при дегидратации является более информативным для биологической оценки низкоинтенсивных излучений, нежели характер структурирования сыворотки крови и других биологических жидкостей, в которых белковый состав отличается от такового для цельной крови. Достоверность результатов оценки низкоинтенсивных излучений в заявляемом способе повышается и тем, что процесс высушивания капель элюата производят в стандартных условиях температуры и влажности, причем затраты времени на подготовку дегидратированных проб по заявляемому способу существенно меньше чем по известному способу-прототипу. Забор малых доз крови из пальца руки упрощает практическое осуществление способа, а высушивание проб цельной крови на беззольных фильтрах, которые в таком виде могут храниться длительное время и легко транспортироваться в различные лаборатории, обеспечивает возможности повторных исследований проб крови, что также повышает достоверность и повторяемость результатов.

Способ биологической оценки низкоинтенсивных излучений, включающий исследование препарата крови, помещенного равными объемами в набор пробирок, которые, кроме контрольной, облучают различными видами низкоинтенсивного излучения с последующим нанесением по капле объемом 0,01-0,03 мл из каждой пробирки на поверхность предметного стекла, высушиванием капли и дальнейшим микроскопическим анализом структурных образований в каждой сухой капле по сравнению с контрольной, отличающийся тем, что в качестве препарата крови используют элюат крови, получаемый путем нанесения пробы цельной крови в объеме 0,01-0,02 мл на беззольный фильтр, ее высушивания при комнатной температуре и последующего в период до 30 дней элюирования физиологическим раствором в объеме 1-2 мл в течение 25-30 мин, а высушивание капель полученного элюата крови производят на обезжиренных предметных стеклах при стандартной температуре 30°С и относительной влажности воздуха 60-70%, причем о биологической адекватности низкоинтенсивного излучения судят по наличию выраженных фрактальных образований по сравнению с контролем при микроскопическом анализе структуры высушенной капли элюата, на которую воздействовал данный вид излучения.