Отзыв официального оппонента 3 (Биофизические механизмы формирования твердофазных структур биологических жидкостей человека)

ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТАна диссертационную работу Шабалина Владимира Владимировича«Биофизические механизмы формирования твердофазных структурбиологических жидкостей человека», представленную на соисканиеучёной степени доктора биологических наук по специальности03.01.02 – биофизикаАктуальность темы диссертационной работы. Квалификационноеисследование Шабалина Владимира Владимировича посвящено важнойпроблеме - структурной трансформации биологических жидкостей человекапри переходе в твердую фазу в процессе испарения.В биологических жидкостях постоянно происходят высокоскоростныекачественные и количественные изменения молекулярного состава ихарактераихвзаимодействиявусловияхфизиологическойнормы,экстремальных и патологических состояниях.

Анализ этих изменений можетвыявить принципиально новые подходы к интегральной оценке гомеостаза,как в норме, так и в условиях патофизиологических процессов в организме.Учитывая,чтомультикомпонентнойбиологическиежидкостиявляютсянеравновеснойдинамическойсложнойсистемойееисследование в нативном состоянии весьма проблематично. Исходя из этого,предложениедиссертантаанализироватьсистемнуюорганизациюбиожидкостей после перевода ее в твердую фазу, т.е. в состояние резкогоповышения прочности химических связей, как межмолекулярных, так ивнутримолекулярных является вполне обоснованным.

Фазовый переходбиологической жидкости из высоко динамического жидкого состояния втвёрдое, приводит к формированию устойчивого статического порядка,который доступен для наблюдения и поддается формализации. Представляетбольшой интерес то, что образуемые геометрические структуры отражаюткак индивидуальные особенности организма, так и особенности известныхпатологических нарушений.Актуальность исследований, проведенных в диссертационной работеВ.В. Шабалина, определяется прежде всего новыми экспериментально-теоретическими подходами к исследованию процессов, происходящих вбиологических жидкостях при их фазовом переходе, и к анализу структурныхобразований, формирующихся в результате самоорганизации компонентов,растворённыхвзначимостьюисследований,характеристик,биологическихпозволяющихжидкостях,анаправленныхдаватьтакнаинтегральнуюжепрактическойвыявлениеоценкуновыхсостояниеорганизма в норме и при развитии различных патофизиологическихпроцессов.Учитываявсевышесказанное,можнозаключить,что,темадиссертации актуальна, как с позиций фундаментальной науки, так ипрактической ценности в области разработки новых методов диагностики.Степеньобоснованностинаучныхположений,выводовирекомендаций.

Представленные в диссертационной работе исследованияпроведенынаверифицированныхбольшом,образцовстатистическиестественныхизначимомколичествемодельныхжидкостей.Сравнительный анализ происходящих в них процессов структурнойорганизации при фазовом переходе дал возможность уточнить многие деталимеханизмов переходных этапов трансформации биологических жидкостей вструктуры твёрдой фазы.

Сопоставление формирования структур твёрдойфазы биологических жидкостей условно здоровых людей и пациентов сразличными видами патологии показало значительные достоверные различияв структурных переходах этих жидкостей.Дизайн и методы исследования адекватны поставленной цели изадачам. Автором были использованы, как известные, так и предложеныновые качественные и количественные параметры оценки структур твёрдойфазы исследуемых жидкостей.Достоверность и новизна полученных результатов Разработанныйсоискателем математический аппарат описания процессов формированиятвердой фазы из биологических жидкостей, даёт углублённые сведения об2особенностяхпространственногоперераспределениярастворённыхкомпонентов биологических жидкостей при клиновидной дегидратации и механизмах формирования системообразующих структур твердой фазы.

Этопозволило описать новые текстурные маркеры твердой фазы биологическихжидкостей,характерныедляопределённыхзаболеваний,идатьколичественную оценку их параметров.Результатысравнительнойоценкипроцессовструктуризациибиологических жидкостей и модельных растворов при фазовых переходахпозволили выявить общую закономерность смены фазовых состоянийжидкостей при клиновидной дегидратации.Статистическая обработка проведена с помощью современного пакетаприкладных программ, подтвердивших высокую степень достоверностиполученных результатов.

Основные результаты диссертационной работынеоднократно докладывались и обсуждались на профильных конференциях,съездах и конгрессах, они хорошо известны научному сообществу. Одна изего публикаций вышедшая в 2007 году "Морфологическая картина ротовойжидкости у пациентов с патологией полости рта" цитируется более 60 раз, аобщее число цитирований работ соискателя превышает 200. Все это говорито признании работ В.В. Шабалина российским научным сообществом.Вместе с тем следует указать соискателю на практически полное отсутствиеего публикаций в международных журналах, что не позволяет оценить егоработы на уровне международного научного экспертного сообщества.Всего же основные результаты работы изложены в 45 печатных трудах:в 1 монографии, в 27 статьях в журналах, включённых в перечень ВАК, в 6статьяхв«неваковских»рецензируемыхжурналах,в20статьях,опубликованных в сборниках научных трудов и в материалах конференций.Получено 5 патентов РФ на изобретения.

Все выше сказанное дает основаниесчитать, что вынесенный на защиту материал достоверен, обладает3необходимой степенью новизны и хорошо известен российскому научномусообществу.Значимость для науки и практики.результатов диссертационной работыЗначимость для наукисостоит в том, что авторвэкспериментально-теоретическом обосновании механизмов системной илокальной организации биологических жидкостей в процессе перехода втвёрдую фазу, даёт ряд принципиально важных редемаркаций в описаниидеталей этих механизмов. Разработанный математический аппарат описанияпроцессов формирования фации биологических жидкостей и созданная наего основе система автоматизированного анализа текстур растровыхизображенийфацийбиологическихжидкостей,обеспечиваетколичественную оценку параметров, анализируемых текстуры и раскрываетих новые возможности для клинической диагностики.Полученные результаты могут быть использованы как в научноисследовательскойработе(вобластитеориисамоорганизациибиологических жидкостей, микрогидродинамики, нанотехнологии),втак имедицинской практике.

Кроме того, разработанный метод текстурнойсегментации растровых изображений может быть применён для решениясоответствующих задач не только в биологии и медицине, но и в иныхпредметных областях (геология, картография, материаловедение и др.).Результаты работы могут также использоваться в учебно-педагогическомпроцессе в вузах медико-биологического профиля.Оценка содержания диссертации.

Диссертация изложена на 375страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 4главрезультатовпрактическихсобственныхрекомендацийиисследований,списказаключения,цитированнойвыводов,литературы,включающего 163 источников отечественных и 206 зарубежных авторов.Работа иллюстрирована 16 таблицами, 107 рисунками.4Во введении показана актуальность проблемы, определены цель изадачи работы, научная новизна исследований, теоретическая и практическаязначимость полученных результатов. Подчёркнуто, что исследования физикохимических механизмов перехода биожидкостей в твёрдую фазу приклиновидной дегидратации, остаются малоизученными, что затрудняеттрактовку формирующихся диагностических маркёров в отношении их связис патологическими процессами.

Это и определяет цели и задачи,установленные в диссертации.В первой главе (обзор литературы) дан тщательныйанализпубликациям, посвященным физико-химическим и биофизическим основампроцессов самоорганизации биологических жидкостей. Показано, чтобиологические жидкости могут находиться в равновесном и неравновесномсостояниях, что определяет особенности их перехода в твёрдую фазу интегрированную структуру, имеющую устойчиво упорядоченный вид.Рассмотрены различные теории структурной организации жидкостей,находящихся в различных физических состояниях. Большое вниманиеуделено работам по изучению свойств биологических жидкостей человека(сыворотка крови, ротовая жидкость, носовой секрет и др.).

Рассмотреныработы по автоматизированному анализу изображений.Во второй главе автор детально описывает материал, взятый дляисследования, материально-техническое обеспечение, дизайн и методологиюсобственных исследований. Вызывает уважение то, что диссертант отошел оттрадиционного морфологического описания структур формируемых придегидратировании биологических жидкостей и использовал комплексныйподход в изучении процессов самоорганизации упорядоченных структур приформировании тонких обезвоженных пленок. Для анализа формирующихсяструктуримбылииспользованыбиологические,физическиеиматематические группы методов, которые органически взаимно дополнялидруг друга.