Способ определения биологической активности воды
Изобретение относится к биологии и медицине и может быть использовано для определения биологической активности воды. Для этого приготовляют из воды стандартный физраствор. Приготовляют переживающие препараты нервных клеток. Помещают эти препараты на 60 минут в физраствор. Затем проводят электрическую стимуляцию клеток одиночными прямоугольными импульсами с длительностью 0,1 мсек надпороговой интенсивности с частотой 1 импульс в 30 минут. Отводят и регистрируют вызванные потенциалы действия, возбуждающие постсинаптические потенциалы и тормозные постсинаптические потенциалы клеток. Регистрируют потенциалы исходные и в процессе инкубации в воде через 30 и 60 минут. После чего определяют биологическую активность воды, сравнивая параметры вызванной активности нервных клеток. Изобретение позволяет на клеточно-молекулярном уровне количественно измерять биологически активное воздействие воды на переживающие нервные клетки и сопоставлять эти свойства воды из различных источников как природных, так и промышленных, а также воды, подвергшейся обработке. 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 механизмы электрогенеза 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 60 мин., электрической стимуляции клеток одиночными прямоугольными импульсами с длительностью 0,1 мсек, надпороговой интенсивности, с частотой 1 импульс в 30 мин, отведении и регистрации вызванных потенциалов действия (ПД), возбуждающих постсинаптических потенциалов (ВПСП) с рецептора АМПА (α-амино-3-гидрокси-5-метилиоксазол-4-пропионовая кислота) - первый ответный суммарный активирующий потенциал компактной группы нейронов и с рецептора НМДА - (N-метил-D-аспартат), последующего после АМПА ответного активирующего потенциала компактной группы нейронов, и тормозных постсинаптических потенциалов (ТПСП) клеток как исходных, так и в процессе инкубации в воде. Определение биологической активности воды - по сравнению параметров активности нервных клеток исходных, в процессе и после воздействия водой за заданный промежуток времени нахождения в воде.
Предложенный способ выполняют так. 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, или в культуре тканей. Эти нервные клетки на заданное время 60 мин помещают в физраствор. Стимулируют клетки одиночными прямоугольными импульсами с длительностью 0,1 мсек, надпороговой интенсивности, с частотой 1 импульс в 30 мин. Отводят и регистрируют потенциалы:
АМПА ВПСП, НМДА ВПСП, ТПСПм (тормозной постсинаптический потенциал медленный) характеризуют базисные механизмы электрогенеза, прохождение возбуждения и торможения в нервных клетках и по центральным нервам. Время инкубации 60 мин задано для удобства сравнения измеренных параметров при исследованиях воды из различных источников или до и после ее обработки.
Определяют биологическую активность воды при сравнении параметров активности нервных клеток исходных, в процессе инкубации и после 60 мин воздействия исследуемой водой.
Пример 1
Исследовали местную водопроводную воду, результаты измерений приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||
| Регистрируемая отводимая вызванная активность нейронов, потенциалы | Вызванная биоэлектрическая активность клеток | ||
| Исходная активность (мкВ) | Активность через 30 мин инкубации в воде (мкВ) | Активность через 60 мин инкубации в воде (мкВ) | |
| ПД | 405 | 400 | 397 |
| АМПА ВПСП | 383 | 380 | 374 |
| НМДА ВПСП | 134 | 121 | 127 |
| ТПСПм | 32 | 30 | 28 |
Как видно из представленных данных в таблице 1, в процессе воздействия дистиллированной водопроводной водой в виде физраствора происходит постепенное снижение характеристик функционирования механизмов электрогенеза нервных клеток.
Пример 2
Исследовали биологическую активность водопроводной воды, очищенной в «Устройстве для очистки воды», охарактеризованном в заявке на изобретение №2007140226/17 от 30.10.2007. Характеристики инкубационного физраствора, концентрация солевых компонентов, рН, осмомолярность были идентичными первому примеру. Результаты измерений приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | |||
| Регистрируемая отводимая вызванная активность нейронов, потенциалы | Вызванная биоэлектрическая активность клеток | ||
| Исходная активность (мкВ) | Активность через 30 мин инкубации в воде (мкВ) | Активность через 60 мин инкубации в воде (мкВ) | |
| ПД | 391 | 403 | 405 |
| АМПА ВПСП | 382 | 398 | 401 |
| НМДА ВПСП | 84 | 109 | 133 |
| ТПСПм | 20 | 26 | 32 |
Как видно из представленных данных в таблице 2, воздействие тестируемой воды на нервные клетки ткани мозга при инкубации срезов раствором, приготовленным на тестируемой воде, свидетельствует о том, что развитие ПД происходит более интенсивно, то есть 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.
Предложенный способ определения биологической активности воды позволяет определять влияние воздействия воды на обучение и память нервных клеток и на молекулярно-клеточном уровне 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 этих препаратов на 60 мин в физраствор, электрической стимуляции клеток одиночными прямоугольными импульсами с длительностью 0,1 мс, надпороговой интенсивности, с частотой 1 импульс в 30 мин, отведении и регистрации вызванных потенциалов действия, возбуждающих постсинаптических потенциалов и тормозных постсинаптических потенциалов клеток как исходных, так и в процессе инкубации в воде через 30 и 60 мин; определении биологической активности воды при сравнении параметров вызванной активности нервных клеток исходных, в процессе и после воздействия водой за заданные промежутки времени нахождения в воде.
