Отзыв на автореферат д.ф.-м.н. В.С.Быстрова (Математическая модель осморегуляции объема эритроцита с учетом механических характеристик мембраны)

ОТЗЫВ на автореферат днссертацйй Кйлягнной Надежды Вячеславовны кмйтематйчеенай модель Осморегулацин объема зрнтронйта с учетом мехайнчеснйх харантерйстйн мембраныв, представленнон нй сОйскйнйе ученой степснй кандидата фнзйко-математических наук но специальностн 03.01,02 — КБиофйзикйв РЙЭВитис современной биОмедицнны требует привлсчснйя Все новых Сп~собо~ лечсйия й методов достййкй лекйрств, й т.ч. Нй клеточйом нйноуровнс, В частности,, Одним из тйких подходОВ, предлагаемых В последнее Время„ является разработка контейнеров для лекарств нй основе эрнтроцитов, Но для прйкп~ческого и!Зймейсйия тут йеобходймо нзучйть бйофйзйческйс процессы. Диссертйцня Кйлягиной Н.В. как раз и посвящена разработке новых подходов й моделей прй бйофнзнческих нсследованиях эритроцнтов. С целью, выясйейив !эолй мехйнйчсскйх хйрйкте!Зйстнк мембраны зрйтроцнтй рсгуляцйй объема прн Осы отйческом ййбухйнйн, ей рйэрйботййй йовйя мехйнйчсскйя ~оде~ь мсмбрайы эрйтроцнта.

Которая позйоляст Опрсделйть зйвнснмость изменейия Объемй От осмотйчес кого дйвлеййя кйк зритроцйтов в норме, так и для эрйтроцйтов, нмеющнх повышенные знйчення ХГесткостей прй сдййгс й рйстя®снни. Влйяййе упругости мембраны эрйт!юцйтй ИЙ ООМСННЫЕ ПРОЦЕССЫ ИССЛСДОВЙНО С ПОМОЩЬЮ ЧИСЛСННОГО МОДСЛНРОВЙНИЯ. Условйя чнслснных экспернмснтов заданы в соответствий с экспериментальнымй данными„опублнковйннымн в лйтературе, в которых объем э~итроцитов увслйчнВйлся Вследствие ОбраэОВания ионных кйнйлОВ В мембрййе после Обрйботкй зрнэроцнтов ймфотсрйцйном В й В случае помсщеййя эрйт!Зоцйтой й 1йпоосмотйческую среду.

Упругое Воздсйсгвйе мембраны учйтывйлось в уравиеннй потокй воды В Вйде дйвлеййя йй Объем Воды, которая пОступйет В эрйтроцит. П!эн этом испОльзовйлйсь механическая модель. Результйты чйсленного моделйройанйя кййстнкн транспорта йонов К', Ма, С! и йзмсиенйя Обьсмй совпйдйют с результйтймй йзмеренйн В пределах точности эксперимента. ПОкйзан0, что КОГДВ Относнтсльное измснение Объема менее, чем - !.7 отн. ед,, упругие свойства клеточной оболочки не влняют на пассивный транспорт иОнОВ и ВОды Важным результатом здесь ЯвлЯстсЯ полученное соотнОГнснйс, устйнйвлййающее, что и!Зй йзмейсййях объсмй, когда Й"~ > !.7„мембрйнй зрйтроцита рйстягнвйстся, й В ией образуются дефекты тйпа пор, Рйзрйботйиййя мйтематйческйя модель дсформйрОвйниЯ поры В растЯнутоЙ мембране позволяет вычислять днаметр пор в завйсймостн от Осмотйческого давлення, Используя экспериментальные значения мехйническнх характеристнк лйпйднОГО бйслоя, Геометрнческйх параметров структуры мембрййы й поверхйостйого ййтяжеййя лйпйдйого бйслоя.

П!Зйчем ййжйо. что тут впервые былй уч*сйы хйрйктс!Зныс параметры цнтоскелетй нй Осйове спектрййй (И~~него слоя мембрййы зрнэроцйтй), что й позйолйло получйть йойые дйнйыс по размерам пор и их изменению при деформации мембраны, Результаты расчета днймст1юв г10р хорошо соглйсувзтся с известными экспериментальными результатами. Количественная модель деформирования поры В растянутой мембране эритроцитй имеет практическое значение прн 1)азработкс ИОВых лекарственных форм, кОнтсинсрОВ для доставки лекарств и биорсйкторов нй базе эритроци'гов, а тйк)кс при разработке искусственных насосоВ крови, Прсдлоягенный метОД мйтсматичсскОГО анализа рсГулЯции объема эрнтроцитй с у~е~ом упругого воздсиствия Оболочки э1эит1юцнта на Обмснньге процессы позволяет Выполнять численные эксперименты и определять такие параметры, как концентрации ионов А', 111а', С7' внутри и вне клеткн„ трйнсмембранну10 разность потенциалов и изменения Объема, что позволяет также сократить и Объем экспериментальных исследований нй практике.

Диссертантом показано достаточно глубокое Владение всем современным бнофизичсским материалом по исследованикэ В Области мембран эрнтроцитов, знание сугцествувэщнх ~одел~ны~ подходов н проведен их к1энтнчсский анализ. Предложенные и рйзрйботанныс но~ые ~оде~и н позво~~~~ провести Все необходимые расчеты.

хоропго согласукййисся с экспериментом, При этОм был выполнен з~а~и~~~~н~Й Объем работ по численному эксперименту использованием различных ~етодо~, В работе п1ювсдсны оценки погрсгпностсй полученных расчетных значении В сравнении с экспериментальными данными, что свидетельствует 0 ззцйтсльности и корректности п1ювсдснных расчетов. Таким образом, все результаты достаточно Обоснованы и достоверны.

Рсзультйты рйооты ОпубликОВЙны и дОкладыВЙлнсь нй рйзличнь1х семинарах н конференциях. Практическая ценность результатов представляет несомненный интерес. Работа соответствует всем требованиям ВАК предъявляемым к кандндйтскОЙ диссертациям и ее авар Калягина Надежда Вячеславовнй вне ВС~~~ГО сомнения заслуживает присуждения сй Не~ОМОЙ учсной степени кандидата Физико-математических наук по специальности ОЗ,О1.02 — Биофизика. Д.ф."м.н.

ЛО спсциальнОсти О1.04.07 ЯФизика твердого тела я, Рук. Гр. Комп, моделирования наноструктур Огдсла псрспсктивных инфо1эм, техиОлогии В.н.с, Федерально~ о государственно О бяэдягстного учреждения науки Ииспггуг математических проблем биологии Российской академии наук (ИМПБ РАН 1, ул. Институтская, 4, г. Пущино, МО, 14229О, Россия тел. 8-4967-313-5ОО / -318-523 адрес эл.почтьи СОКЙ~~~Ь,01 17 апрслЯ 2015 г, .