Диссертация (1151313), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Действие модулированного ультразвука на культуру археиHalobacterium halobiumКлетки культуры археи H. halobium (рисунок 56) были несколько более чувствительнык модулированному УЗ выбранного диапазона частот и интенсивности. Частоты УЗ 0.1–0.2 Гцпри интенсивности 0.4 Вт/см2 и времени воздействия 3 мин изменяли характер роста, несколькоподавляя его в сравнении с ростом контрольных культур. Диапазон частот от 0.25 Гц до 0.5 Гцприводил к интенсификации роста штамма, увеличение до 0.7 Гц — к уменьшению скоростироста и оптической плотности по сравнению с наиболее эффективной частотой 0.5 Гц, оставляятем не менее оптическую плотность выше плотности контрольной популяции. 10 Гц —167модуляция УЗ, в противоположность A.
fischeri при инсонации той же интенсивностью, неоказывала существенного эффекта на рост культуры архей, а 85–100 Гц угнетала. Изменениеоптической плотности клеточных суспензий бактерий и архей, как в эксперименте, таки в контроле, описывали функции Reciprocal Quadratic, 4th Degree Polynomal Fit и RationalFunction. На основании полученных экспериментальных данных было сделано заключениео некоторой аналогии и в то же время заметном отличии отклика культур археи и бактерии навоздействие такого фактора внешней среды, как модулированного УЗ, что может бытьобусловлено их отличиями на клеточном и молекулярном уровнях.Оптическая плотность, отн.
ед.1.251.21.15Опыт1.11.05Контроль10.950.90.10.20.30.40.50.60.7Частота модуляции, ГцРисунок 56. Зависимость оптической плотности клеточной суспензии архей Halobaсterium halobium от частотымодуляции УЗ при интенсивности 0.4 Вт/см2.Таким образом, изучены аналогии и отличия воздействия модулированного УЗтерапевтического диапазона интенсивностей. После обработки непрерывным УЗ клетокинокулюма A.
fischeri наблюдали двухфазное изменение свечения с максимумами при 0.2 Вт/см2и 0.4–0.6 Вт/см2, а также установлена существенная стимуляция роста и интенсивности эмиссииклеток бактерий A. fischeri обработкой УЗ интенсивности 0.4 Вт/см2 с частотой модуляции 10 Гцв течение 3 мин. Модуляция 100 Гц при интенсивности УЗ 0.2 Вт/см2 приводила к резкомуусилению люминесценции. Повышение частоты модуляции выше 110–115 Гц вызывалоразрушение клеточной стенки и гибель A. fischeri. УЗ интенсивностью 0.4 Вт/см2 и частотоймодуляции 0.1–0.2 Гц не оказывал влияния на H.
halobium, тогда как УЗ в диапазоне частотмодуляции от 0.25 Гц до 0.5 Гц интенсифицировал процессы роста археи; увеличение частотногодиапазона до 0.6–0.7 Гц лишь уменьшало скорость роста, хотя показатели его интенсивностиоставались выше контрольных. УЗ интенсивностью 0.4 Вт/см2 при модуляции 85–100 Гцподавлял рост археи. Методом множественной регрессии найдены математические законы,168адекватно описывающие изменение оптической плотности клеточных суспензий культури интенсивности свечения в зависимости от частоты модуляции при действии модулированногоУЗ.§ 14.4. Люминесцирующие бактерии как тест-система для оценкилекарственных препаратовВысокая биосенсорная активность [48, 193] A. fischeri была использована для оценкичистоты ИФН, полученного авторским методом.
Различные концентрации, вносимые в 50 млинкубационной среды для биосинтеза, не влиялиотрицательно на рост культуры(см. § 18.2. Оценка интерферона. Реакция люминесцирующих бактерий на интерферонразличной концентрации (активности) на странице 262). Результаты теста эмиссионнойактивности фотобактерий подтвердили традиционный метод определения токсичностис использованием лабораторных животных [111].§ 14.5. Основные математические модели пролиферативной активностикультуры клеток почки телёнка MDBK, интенсивности свечения Aliivibriofischeri, динамики роста культуры Halobacterium halobium и измененияжизнеспособности лейкоцитов после ультразвукового воздействияМодели пролиферативной активности культуры клеток MDBKВ результате проведённых ранее исследований [3; рисунок 116 в Приложении Б1 настранице 321] были определены параметры стимуляции пролиферации 3-суточной перевиваемойкультуры клеток почки телёнка MDBK (процент жизнеспособных клеток — не менее 80% отобщего количества): УЗ частотой генерации 0.88 МГц, непрерывный режим (стоячая волна)времени воздействия от 3 до 45 с, SATA интенсивностью 0.02–0.08 Вт/см2.
О пролиферативнойактивности судили по скорости формирования монослоя, индексу пролиферации и отсутствиюв клетках дегенеративных изменений. Индекс пролиферации — это отношение числа выросшихк количеству засеянных клеток в определённом объёме среды. Процесс был оценён методамидисперсионного анализа и построены математические модели для 5–, 10 – и 30-секундногоозвучивания.Зависимость пролиферативной активности от УЗ интенсивности после 5 с воздействиябыла определена: Bleasdale Model y = (a + bx)-1/c при a = 9.96, b = –1.65, c = 1.95; Quadraticfunction y = a + bx + cx2 при a = –1.30, b = 4.55, c = –5.50; Vapor Pressure Model y = ea+b/x+cln(x) приa = –9.01, b = –4.06, c = 9.82; Harris Model y = 1 / (a + bxc) при a = 1.17, b = –1.18 c = 4.07;169Modified Hoerl Model y = ab1/xxc, при a = 9.13, b = 9.60, c = –9.82; Reciprocal Quadraticy = 1 / (a + bx + cx2) при a = 3.47, b = –1.11, c = 1.36; и логарифмической функцией logarithmmodel y = a + b ln(x), при a = 1.406, b = 2.21.
Те же функции, но с другими коэффициентами,описывали результат 10– и 30–секундной обработки. Методом множественной регрессии былнайден математический закон, описывающий пролиферативную активность культуры клетокв зависимости от интенсивности действующего УЗ, — Modified Hoerl Model, со значениемS = 0.59 и максимальной корреляцией r = 0.98.
Для 5 с экспозиции коэффициенты уравненияравны: a = 9.13, b = 9.60, c = –9.82. Для 10 с: a = 1.16, b = 9.62, c = –9.38; для 30 с коэффициентыуравнения равны:a = 6.88,b = 9.84,c = –1.20. Изграфиков видно, чтоизменениепролиферативного индекса подчиняется одному закону при трёх различных экспозициях.Те же функции описывали результат 10 с обработки: модель Блисдейла с коэффициентамиa = 9.95, b = –1.85, c = 2.36; квадратичная функция с a = –100, b = 5.08, c = –6.16; Vapor PressureModel:a = 1.54,b = –3.85,c = –9.38;модельХарриса:a = 1.47,b = –1.47,c = 2.47;модифицированная модель Хоэрла: a = 1.16, b = 9.62, c = –9.38; логарифмическая функция:a = 1.65, b = 2.42; Reciprocal Quadratic: a = 2.82, b = –8.83, c = 107.Коэффициенты уравнений математических моделей для 30 с инсонации: Блисдейлаa = 9.97, b = –2.05, c = 1.89; квадратичной функции a = –1.20, b = 2.36, c = –2.33; Vapor PressureModel a = 1.92, b = –1.58, c = –1.20; Харриса a = 2.16, b = –2.21, c = 3.01; Хоэрла a = 6.88, b = 9.84,c = –1.20; Reciprocal Quadratic a = 3.32, b = –8.45, c = 9.16; логарифмическая функция a = 1.44,b = 2.38.Наиболее точно пролиферативную активность культуры клеток в зависимости отинтенсивности действующего УЗ описывала модифицированная модель Хоэрла y = ab1/xxc(рисунки 57–59).
Из графиков видно, что изменение пролиферативного индекса подчиняетсяодному закону при трёх различных экспозициях. Рост MDBK происходит по экспоненте.S = 0.17416222r = 0.998373848 .007 .507 .006 .506 .005 .500.01Pr o lifer atio n in d exPr olifer ation indexS = 0.00000000r = 1.000000000.020.030.040.057 .5006 .55 .504 .503 .502 .501 .500.050.100.150.200.250.300.35Рисунок 57.
Зависимость пролиферативной активности культуры клеток MDBK от интенсивности УЗ воздействияв течение 5 с: по оси X — интенсивность (Intensity), Вт/см2, по оси Y — индекс пролиферации (Proliferation index),стандартная ошибка S = 0, коэффициент корреляции r = 0.9999.Intensity, W/cm2Intencity, W/cm2170S = 0.24874257r = 0.99753662S = 0.00000000r = 1.000000009 .008 .50Pr o lifer atio n in d exPr o lifer atio n in d ex9.5 008 .07 .507 .006 .500.010.020.030.040.058 .507 .005 .504 .002 .500.050.100.150.200.250.300.35Intensity, W/cm2Рисунок 58.
Изменение пролиферативнойактивности после 10 с инсонации. По оси X — интенсивность(Intensity), Вт/см2, по оси Y — индекс пролиферации (Proliferation index).Intencity, W/cm2S = 0.35174667r = 0.99507029S = 0.00000000r = 1.00000000Pr o lifer atio n in d exProlifetion index07.507.006.506.005.505.0 0.010.020.030.040.056 .004 .503 .001 .500 .000.050.100.150.200.250.300.35Рисунок 59. Изменениеактивности после 30 с инсонации.
По оси X — интенсивность(Intensity), Вт/см2, по оси Y — индекс пролиферации (Proliferation index).Intensity, W/cm2пролиферативнойIntencity, W/cm2Таким образом, методом множественной регрессии был найден математический закон,описывающий пролиферативную активность культуры клеток, — Modified Hoerl Model y = ab1/xxc(рисунок 60), модель, имеющая минимальное значение дисперсии S и максимальнуюкорреляцию r. Для УЗ воздействия 5 с коэффициенты уравнения равны: a = 9.13, b = 9.60, c = –9.82.
Для 10 с: a = 1.16, b = 9.62, c = –9.38; для 30 секунд коэффициенты уравнения равны:a = 6.88, b = 9.84, c = –1.20.171S = 0.22238931r = 0.996942337 .5Pr o lifer atio n in d exPr o lifer atio n in d exS = 0.33044001r = 0.99219688006 .004 .53 .001 .500.020.070.120.170.220.270.329 .508 .006 .505 .003 .502 .000.020.07Pr olifer ation index7 .506 .004 .503 .001 .500 .000.020.120.170.220.270.32Intencity, W/cm2Intencity, W/cm2S = 0.58559628r = 0.981664280.070.120.170.220.270.32Рисунок 60. Изменение пролиферативной активности после 5 с (слева), 10 с (справа) и 30 с (внизу) воздействия УЗ.По оси X — интенсивность (Intensity), Вт/см2, по оси Y — индекс пролиферации (Proliferation index).Intencity.
W/cm2Анализ кривых дисперсии интенсивности свечения Aliivibrio fischeri послефизико-химического воздействия и динамики роста культуры Halobacteriumhalobium после воздействия ультразвукаМорскиелюминесцирующиебактерииA. fischeri,благодарялюциферазе,осуществляющей сопряжённое окисление NADPH и длинноцепочечного альдегида (R–CHO)молекулярным кислородом, ферментному комплексу — редуктазе жирных кислот, а такжеконститутивному синтезу, выделениюв среду аутоиндуктора —объективно и быстрореагировали на интегративное воздействие факторов разной природы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
