Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 1 (1989) (1095847), страница 45
Текст из файла (страница 45)
кра'1'ееым 1)~к)мы$3ание»»«$ Оборудования, нахОдяи!сгосю и контакте с пробамк, а лисгиллироеанкой воде !причем персгпанпой в сз скляином дистил ГЕя'е'оре) и про»3олжктельной ее'О О«Еис",Еке)Й ультразВуеом В дисткллире) ванной воде ил!36 и. НС). Еще один путь умень!лепик риска магнитного загрязнсеепк -работа с цслымп тс)Еами жиВОтных. 31 не с какими-то их частями, отссче3$ъп»$ми с помощью металлических пил или ножей (ел. 20)).
Пилы могут Ввести магнитные частицы прямо и ткапи, а в процессе препарирования ъти частицы могут распре)страпиться по всему объему. Их присутствие и Вклад Б м а Гпите1$»ей МОмент ткани О$1рсдс)ея$от 3 О)$ ь ко с 33 Омозцыо особых расп«ирснкых тестов. Работая с рыбами, мы Обнаружили, что 1овсппльиых йли нспОлОВОзрслых е)собсй с исзако3ечсиеЕым Образованием костной ткани препарировать легче. чем взрослых, В случае круциых животных с массивными ке)стями. например прн работе с снийм марли.
йом ГМ<)Ье)Гее )!ее~Ге'<е)е)з), подоб)ъаться х структурам, локализовгп$иым В чсрс) ес, )ер«) п1с вссГО» производя р«ъз резы стскл я н и ь«м 1еожом Вдо)ЕЛ крапиальных Епвов и уже отдель!«о е!рсе3арируя полученные кости черепной коробки, Чтобы отделить твердые оболочки мозга черепах и $1итООб)ъа.«пых. ъ )ъспа)!ацию чсрспа нужнО проводить с пом01цьео Дахре вянпОЕО мО;!Отак или 'ГКСЕОВ с дсревякньЕлеи 1'убами (Ете, 2$ и 24). Пе)ле)631ая технология эффективна, по созлкет дополнйтельныс трудности при тОчнОЙ ЛОка)1изе11$ии и кдс$3'Гиерикации содержащих мазз$стит структур. ! !осле того кае образцы ткани приготовлены и промыты в дистиллироеапиой воде, представляют интерес пехоте)рые кх магнитные хараетс- РКСтИКИ: Еетсетвепнак ОСтатОЧНак НЯМВГКНЧЕННОСтЬ ~МКМ3, ОСГатОПЕЯЯ нами) $$ичсппост)» при иъотсрмичсском $$асы«цсе1ии $»»ЕК М,) и скор$ъсть памагиичйвайия йли размае.пи«еииае«ия при иаложенйи постепенно возрастающего упорилочивакпцего или разупорядочивающсго поля.
Образец ткапи перед измерением дочжен быть заморожен, чъх)бь$ иммобили;юаать все присутствующие а псм мслкис магнитные частицы. В противном случае в мигпитомстрс е отсутствие екешнсга поля ориепь ация всех магнитных моментов частиц, суспеи)ц$рова$3$$ых и вязкой среде, усрсдпястся при броуновском движении, и суммарный магнитный момент будет равек нулю. ПрОСтОГО ЗЯМОражйеаиня ОбраЗца дОСтиточПО ТОЛЬКО ддя ИЗМЕрСННЯ сго ЕчЕКМ.
Опреде))скис прочйх маг3$итных характеристик Ерсбует кама! кичнвании Образца перед измсрснием. Для намагничивания $1робЫ ао л| $«)3»ч желательно поместить сс и си:ЕьпОс Од)$ОродкОс НОлс Величиной кс менее 360 МТл. В своих ранних работах мы пытались сделать зто с помОЕЦ!.ео кобальт-с«ам«)риевого маГикта. К сожалс)ЕНЕО. Оказалось* 'Ет из-за быстрого падения 33а$1ряжс)$$1остн поля с увеличением расстояъЕИЯ до магнита .)!им методом трудно добиться намагничивания больц)их образцов, Из-за неоднородности $$амаг$3ичиааеепя можно получить зап$! „„33,,,$«) ОПСККУ колпчесгяа МЕинитногО матсРйала, и как с)1«)ДСЕВИС жснпу с 3)» .„„;. 3$с Заметить потенциально важкьа: магнитные струЕГГуры.
С«)лев«)'«душ$$ым ссрлсчееиком п«)зво еяст со.)лаваь'ь ОЪ$пореъ3$33«)с пе)эес с )ЕОП,Е Л 3133 1),ке 33 1), к пи ей ло нескОльккх тесла* и пе):и"еълЕу Оп $$полпс приголс11 лля О,ПЕО 3«ОГ)1),13!()3'О памапЕичиваниЯ Обр)ЕЪЕЕОВ 3)ри измсрспиюх 33 л$ае'33ит()л$стрс. 111)л31)«313*!о тико)"О солекокда можно таежс провод3$ть ПОстспенкое „,„,,))ЕЦПП)анис объектов при кзученни козрцитнвкости (КЕГЗСЕЕУЕп)$, ) «Ъ)$.) )- 3)р)$ выборе держателя проб лля м1$3 ееитомьгри«Есскпх зкспсримсптон Еесвб».О.1пма бо:еьц$ая Осторожееосте» Трубки кз май)е'ер)3, стекла или лп„-13$)те!лена.
обычно используемые при палеомагниткых исследоваикях. „се)33,)хо «еерскомс)ЕИЕ)ве«)!Ее себя и в биомагинтных исследованиях, хотя Он)1 ХЕОГут пскажат). магнитный момсегг образца впос$$ть вклад фе)е««ъ3«е»«3$ Епум маг$$итОмстра Кроме т(НО, $! Сильпьех мапеи$пых 11О)1юх ътн тр" бли леогут приобрст)31'ь со«)с'е'вс)ее!3»)Й мигни'е'пе»ей м«)мсее'е', по:это ,$««)бр)«33$ы ксобходимо намагиичивать отдельно от держателей.
а затсм у;«т)31333313)еа13ть для 33:!мсрсееию. '=Ето создаст дополнительные трудности при п«ъвет))ькых измсрс)$иях, )»1к к43к н««еес1'к«) сОхранкть Орис311зщию образ$га ио ОекошсниЕО к соле!Зоилу й кату1дкс»детектора магнита- МС) Р»1. Мы )ъаъре$боталк два простых мсгол)е помещению еъ$)раз$$ов е держите:ц п~)3$ сохраис3$и3$ посъОЯкнОЙ орис)$тае1ии Образца Отиоситслько осей с!)3)с«31)илов и к«3тущск магнйтомстра. НамеЕгкичсниь33$ заморожс)1$$ый образец можно прикрепить к смоченному концу белой нитки и опу~тить е)ср'«'е«калы!О в м«пз!и"п)мстр.
Г«цее'е'с)$!»~О Отм)А'1'ая хлОпчатОбумажкаЯ к)«тк)) нс имеет )л)КМ и может использоваться при повзорпьЕХ измсрсккюх. папример для размагничивания в переменном поле. Однако лаже ««ч$«с ГЬ3св пи 3 ки иеипзпе после;Ъкспо.3ицки В силе»н)кх 1нъ31их щъиобретаЕОТ л$331 ните«ь|й м$)мсеЕт. Г.,'ледователь$3о для целей бьестроео памагпичиваееия нсобхоцим другой метод погружения образца е магнитометр.
Мы 1$3$1133$$3. »)те) более )ее)3$хеъ;$Я13$им яклкс'гся держатель в виде крючка нз т«)е)ко«о кварцсЕКП о волокна, Крючок втык$13оь. в псзаморожсипьей «)$)р««- «СЦ П «с)3333133«ЕОТ В НСМ На ПРОтЯЖСНИИ ВОСХ ИЗМЕРСНйй. С ПОМОШЬЮ ЭТИХ нреес)3«)с«ъб))сеЕИ$$, а также пмпу»еьспого соленоида или соленоида пере- МС«$13«)е О пОЛя с 331)ЕЦУЕПНЬЕМ СердСЧИНКОМ (СМОиткр1)3«ап)3$»ЕМи вместе С ма)'«итомстром в единую установку) нам удалось автоматизировать "а)пе«эксперименты и се)е)стп до мипимума время, затра«Еиаасмое на 313")) '))Пенис образцов при повторных измерениях. КО)3трольеее.ес зкспср$3"есе««ы с ар!очком из киар3$саое о ОГекла, вмороженным в кубик льда, $)ваа «. ч) «ъ кв«$ре1с)«ос волок!39 ис Обле$д4и"$' се пх.Е'))сн)33»ем маг$$ит$еым М"л'СЕ«еоы и КЕ наыаГИКЧИеастея дажЕ Е СКЛЬНЫХ ПОЛЯХ.
ТаКИЕ ВОЛОККа ~-'-$«)е'131$ нипц тем, )еът) они очень хрупкие и легко ломаются. «Еа 3!3!си'Гъефкк«««ЕИК и Описания свОйств биОГСКНОГО маГнетита МОГут Ьц" )3))ЕЕСЕЕ«)СО!)3)СЕЕЫ НССКОЛЬКО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ПаяЕОМЯГКИтНЫХ ИССЛС ЕОяа щп, 'и')ях лес Голи)Г, НЕ«ибе)лсс и!Еж!ее)я из пкх апрслслскис спектра козр)гат 1333131, ' ""ЬЕХ сил часъиц. содержащихся е ткани, Козрцитиеная сила части- »'»»»»п»»»»~»»»» $»,и»чйо ..».
в»» и»и' н и»»»»Л'.»$чп»»' »оо» '» юР»г»»,»$$»'.ч»»<ч»п»»п»»» $$ы ь$агиетнт4 -это минимальная напряженность внешнего магнитного РОЛЯ> неОбхОдимая для изменския вектора моме$$тз частицы из стзбкль ной ориентации ВдОль ОдкОЙ длни$$ОЙ Оси кристалла В стабильну$О ориентацию вдоль другой Оси, Диапазон напряженностей поля, при которых удастся Кама!.иит$$ть нли размагннтить образец, зависит от козр$$итнан$,$х скл юстиц, содержащихся в зтоь$ образ!!с.
Поэтому по спектру коэрцитивных снл можно исключить вклад в $$стзточную намагниченность целого ряда минералов, например гематктз к гетнта„и В чистом виде получить информацию о размерах и форме всех име$оц$л$хся в пробе фракций маг$$етитз. Для определения спектра козрцитивиь$х сил частиц в пробе применяЮтел ДВЕ МЕТОДИКИ: ПОСТСПСвнОС НСКУССТВЕ$$$$ОЕ Н$$МЗГНИЧИВЗНИЕ К РЗЗ- магничиванис В псрсме$$$$ом поле, Внешнее поле 8 будет изменять магнктныс МОМУ гы чзсГНН маг!$стнтз с ХОэрцктивными ск$$зми меньше чем .8- сов 9. где 6 угол между направлснияь$н вс$гтора момента части$$ь$ н Вектора приложенного поля.
В зксперимс$$гах с искусственным намагничиванием при постепенном увеличении напряженности поля происходит согласование изпрзвлепий Вектора мзГкиткых моментОВ частн$$ В $$браэ!1е. В случ4е размзГничиванил В переменном нОлс нрн нзлОже!$ни сицусоидзльнаго поля с медленно убь$ВЗ$О$цсй амплитудой ориентация моментов частиц, имсю$цих козрцнтивкую силу меньше, чем максимальная (пиковая) напряженность приложенного поля, разупорядочияастся и С$.а$$овнтся случайной. Несмотря на то что повторснис подобных зкс$$ернментов несколько облегчается благодаря применению описанных ВЫШЕ МЕТОДИЧССКИХ ПОДХОДОВ С НИТЬЮ КЛИ КВЗРЦЕВЫМ ВОЛОКНОМ» Они НЕ позволяют скорректировать влияние угла между цанравлеиием осей крист4ллов н вектором приложенного поли и дают завышенную оце$$ху козрцнтивных сил часгик.
Но для отделения однодоменных кристаллов магнетита ог многодоменных частиц илн таких минералов с высокой козрцитивностью» как гсматит, этой ОК$ибхой можно пренебречь, т.с. пОявленне Остзточ$$ОЙ цзмзГ$$нченнОстн В пОлях с индукцией меньше 20МТл или больше 300мТЛ указывает иа присутствие в образце МЗГиитных заГрязнекий. Изобразив ка одном графике результаты экспериментов по искусствсниОму $$амзп$ичиВани$О В переменном пОле, мОжно получить доволь" но полную информацию о природе магнитных частиц, Для однодоменных кристаллов-наиболее вероятных кандидатов на участие в магии горецепцин-намагничивание и размагничивание происходит в относи. тельно узком диапазоне величин приложенного поля.
В тех случаях когда все частицы имеют размерь$ одиночных доменов н о$$иородно распределены по объему образца. две кривые представляют собой эерка$$ь$$Ь$с отражения друг друга прн одних н тех жс напряженностях в$$ешне$ о поля. Если кристаллы расположсвь$ достаточно близко друг к другу и мо$у'$' изаимодейстВОВзть между собой, то приобретение Остз$ОЧНОЙ $$ЗМЗП$НЧЕКНОСТИ Затруднястея, а раЗМЗГКИЧИВаККС $$СРЕМЕНИЬ$М полем облегчается (С$яжв$$$, $9КЦ. Таким образом, асимметрия зтих й Ы 3 3 16 Ы ЗО !О0 МО МО 1опа А$$$$лят»$лз виЮщии лоя$$, в»тв $. р$$в$$оиис 1$езуэьтатов чкс$$ср$$к$С$$тов ио искуственному иа$44$ ничнвааи»» 1 $$ и ра$к$агиичииаии$о в нереме$$$$ом нале (П$ нрв$$$$ратов ткани иэ области $кч$$»ч чи$ ой кости чсропи человека.
! $В%-иый уровень соответствует иасьиисииво иа$$аг$$ичи»»виня, иухсвой .Сстсстаснной остато$иости иимаги$$чеииостн $$репа1$4 г;$. $ $рсиагк$ч ь» $$ро$$Оатавжиь$ Р, Р. $»ойксрсм «отдслс$$ис зоологии Ми$$чостерСКГИ О ЪЭ»»$ВСРСИТС$4у к$$$$и$»$Х Откосит$ьно тОчки 50 А-иой намзГннченности укззыв$$ет и4 стс1$С$ц» Взаимодействия частиц. Н$$ рнс. 5. «показан пример использования навсдсиия ИМ для об$$аружс$1$$Я магнитцых з$$$рязнсиий с Высокой коэрцитнвнон силой в р рз" ка из облас к решетч й репа человека. В крп$$сссс приготош$сния этого образца мы считали, что препарирование ас-'!ось с помощью нем$$гннт$$Ь$Х н$$струмсктов, Однако ок$$э$$лось. Что $$р !!Зрит намзгнкчен гораздо сильнее, чем любой другой исследованный нами биологический объект «магнитнь$й момент > $0 ПЛ- м') Кривая $$схусстВсанОГО нзмзГничивзкия показала, чтО В кем присутствует $$с г')-$ько м$$гнеткч, поскольку $И$$»з ке достнг4ла $$ась$щсния $$рк 300 м $ л и "Ро'$о$$ж$ли увеличиваться вцвють до полей с нндукцней $$00м$л.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
