Способ определения биологической активности воды
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для определения биологической активности воды. Для этого приготавливают из воды стандартный физраствор. Приготавливают переживающие препараты нервных клеток. Помещают клетки на 40 минут в физраствор. Проводят электрическую стимуляцию четырьмя пачками импульсов надпороговой интенсивности с частотой 100 Гц. Длительность пачки 5 секунд, интервал 5 секунд. Затем отводят и регистрируют исходные в момент стимуляции и через 5, 15, 30 и 40 минут после стимуляции амплитуды возбуждающего постсинаптического потенциала N-метил-D-аспартат-рецептора.
Определяют биологическую активность воды при сравнении исходных параметров вызванной активности клеток в процессе инкубации в воде и после ее завершения в зависимости от продолжительности нахождения в воде. Способ позволяет определить биологическую активность воды из разных источников или до и после какой-либо ее обработки и сравнивать уровни этой биологической активности. 2 табл.
Изобретение относится к исследованиям свойств воды. В настоящее время принято, что вода - биологически нейтральное вещество.
Аналогов изобретения при поиске не обнаружено.
Задача - определение на молекулярно-клеточном уровне воздействия воды как биологически активного вещества на обучение и память переживающих нервных клеток.
Сущность предложенного способа определения биологической активности воды состоит в приготовлении из воды стандартного физраствора, приготовлении переживающих препаратов нервных клеток, помещении клеток в физраствор на заданное время, 40 мин, электрической стимуляции клеток 4 пачками импульсов надпороговой интенсивности с длительностью пачки 5 с, интервал 5 с, с частотой f=100 Гц, отведении и регистрации исходных и спустя 5, 15, 30 и 40 минут в процессе инкубации в воде потенциалов с рецептора НМДА - (N-метил-D-аспартат) - ответный суммарный активирующий потенциал компактной группы нейронов, и определении биологически активного воздействия воды при сравнении исходных параметров вызванной биоэлектрической активности клеток в процессе воздействия водой и после его завершения в заданные промежутки времени на обучение и память нервных клеток в зависимости от продолжительности нахождения в воде.
Предложенный способ выполняют следующим образом. Готовят из исследуемой воды стандартный физраствор (путем дистилляции и растворения солей). Подготавливают переживающие препараты нервных клеток в виде срезов нервной ткани мозга, либо одиночных отпрепарованных, либо в культуре тканей. Эти нервные клетки на заданное время, 40 мин, помещают в физраствор и стимулируют клетки электрическим сигналом из 4 пачек импульсов надпороговой интенсивности с длительностью пачки 5 с, интервалом 5 с, с частотой 100 Гц. Отводят и регистрируют исходную в процессе инкубации в воде и по ее завершении вызванную биоэлектрическую активность клеток через 5, 15, 30 и 40 мин в заданные промежутки времени для удобства сравнения результатов измерений. Регистрируют амплитуду НМДА ВПСП (Возбуждающий постсинаптический потенциал). Использовали модель долговременной (минуты) постстимульной потенциации, характеризующую развитие «длительнодлящегося» превышения увеличения относительно исходного, возбудимости в нервной ткани после ее «кратковременной» (секунды) высокочастотной электростимуляции. Отражает развитие обучения и формирования следа памяти и обучения в нейронах.
Пример 1
Исследовали местную водопроводную воду. Результаты измерений приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||
| Регистрируемый вызванный потенциал НМДА ВПСП рецепторов нейрона | Амплитуда вызванного потенциала НМДА ВПСП (мкВ) | ||||
| Исходная амплитуда в момент стимуляции | Через 5 мин после стимуляции | Через 15 мин после стимуляции | Через 30 мин после стимуляции | Через 40 мин после стимуляции | |
| НМДА ВПСП | 68 | 125 | 148 | 143 | 137 |
Как видно из представленных данных, в процессе инкубации нервных клеток в физрастворе на исследуемой водопроводной воде происходит увеличение потенциала. Имеет место стабильное превышение исходного уровня амплитуды во всех измерениях. То есть идет обучение и формирование памяти в нервных клетках под воздействием воды физраствора.
Пример 2
Исследовали биологическую активность той же водопроводной воды, очищенной в «Устройстве для очистки воды», охарактеризованную в заявке на изобретение №2007140226/17 от 30.10.2007. Характеристики физраствора, концентрация солевых компонентов, рН, осмомолярность были идентичными первому примеру. Результаты измерений приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | |||||
| Регистрируемый вызванный потенциал НМДА ВПСП рецепторов нейрона | Амплитуда вызванного потенциала НМДА ВПСП (мкВ) | ||||
| Исходная амплитуда в момент стимуляции | Через 5 мин после стимуляции | Через 15 мин после стимуляции | Через 30 мин после стимуляции | Через 40 мин после стимуляции | |
| НМДА ВПСП | 61 | 162 | 193 | 189 | 191 |
Данные, представленные в таблице 2, при инкубации срезов раствором, приготовленным на тестируемой воде, свидетельствуют о том, что увеличение потенциала происходит более интенсивно, то есть значительно усиливаются процессы обучения и формирования памяти в нервных клетках. Эти результаты достоверно (U-критерий, р≤0,05) отличаются от данных, представленных в таблице 1. Учитывая, что основные характеристики инкубационного раствора были такими же, как и в примере 1, за исключением самой воды, предварительно очищенной в устройстве, то, следовательно, эффекты усиления обучения и формирования памяти связаны с новыми свойствами воды после очистки.
Предложенный способ определения биологической активности воды позволяет определять влияние воздействия воды на обучение и память нервных клеток и сравнивать биологическую активность воды из разных источников или до и после обработки в промышленных устройствах. Способ показывает, что вода - биологически активное вещество с разными уровнями активности, характерными для воды из разных источников.
«Устройство для очистки воды» (заявка на изобретение №2007140226/17) передано для исследования в Институт физиологии им. И.П.Павлова Российской Академии Наук авторами Ю.А.Левченко и Ю.И.Свиридовым.
Литература
Bliss T.V.P., Collingridge G.L. // Nature. 1993. V.361. №6407. P.31-39.
Способ определения биологической активности воды, заключающийся в приготовлении из воды стандартного физраствора, приготовлении переживающих препаратов нервных клеток, помещении клеток в этот физраствор на 40 мин, электрической стимуляции клеток - 4 пачки импульсов, длительность пачки 5 с, интервал 5 с, надпороговой интенсивности, с частотой 100 Гц, отведении и регистрации исходной в момент стимуляции и через 5, 15, 30 и 40 мин после стимуляции амплитуды возбуждающего постсинаптического потенциала N-метил-D-аспартат-рецептора и определении биологической активности воды при сравнении исходных параметров вызванной активности клеток в процессе инкубации в воде, и после ее завершения в зависимости от продолжительности нахождения в воде.
