Диссертация (1154377), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Методом LALLS нами былаизучена способность клеток штамма E. Coli K-12 как бесплазмидных, так и с F‒подобными плазмидами pAP22-2 и pAP42, формировать полицеллюлярныеформы (рис. 40).На графике 40 А представлены размерные группы в диапазоне от 1 до 100мкм. При максимуме численного распределения клеток порядка 2 мкмобъемное распределение менее 1 мкм, что соответствует наличию толькоединичных клеток. Объемная доля их мала (около 7%). Следовательно, в этомслучае не наблюдается наличия клеточных ассоциатов. Вместе с тем,размерные спектры клеток изогенных вариантов штамма С600, содержащих FподобныеплазмидыpAP22-2:Tn1иpAP42:Tn9,свидетельствуютоприсутствии полицеллюлярных форм различных размеров: при объемномраспределении клеточных форм штамма C600pAP22-2: Tn1 в интервалеразмеров от 1 до 100 мкм выявлены две группы с максимумом 15 мкм и 100мкм.
Число клеток размерной 15 мкм группы ‒ около 4% при незначительномобъеме. Тогда, как в размерной группы 100мкм обнаруживаются очень крупныечастицы небольшого числа (см. рис. 40В).При анализе численного распределения клеток штамма C600pAP42:Tn9 вдиапазоне от 3 до 100 мкм (см. рис. 40С) обнаружены две размерные группы смаксимумами 15 мкм и 40 мкм. Их численная и объемная доли растут.1758162доля частиц, %4С8,712доля частиц, %доля частиц, %ВА185,812,9142200100,01100размер частиц, мкм10100размер частиц, мкм10100размер частиц, мкмРисунок 40.
Распределение бактериальных клеток и «надмолекулярных» ассоциатов штаммов C600 (А), C600pAP22-2: Tn1(В) и C600pAP42:Tn9 (С) в логарифмической фазе роста по объему (1) и числу (2).Концентрация суспензий:108 клеток в мл (n=5).176Таким образом, распределение по размеру частиц клеточных популяцийплазмидосодержащих бактерий позволяет выявить более крупные частицы ‒клеточные ассоциаты.
Следовательно, присутствие F‒подобных плазмид вклеткахE.coliявляетсясущественнымфакторомобразованияполицеллюлярных («ложно многоклеточных») форм у прокариота. Можнополагать также, что эти плазмиды по-разному влияют и на характеробразующихся клеточных ассоциатов (см. рис. 40). Вероятно, характер влиянияисследованных плазмид на формирование полицеллюлярных форм E. coliсвязан с их генетическими особенностями и синтезируемыми под их контролемспецифических поверхностных образований (конъюгативных пилей) [366]. Этоможет служить фактором повышенного риска возникновения антимикробнойустойчивости и неблагоприятного развития инфекционного процесса ворганизме человека и животных [367,368].3.4.6.
Экспресс-идентификация водных растворов лекарственных средствбез вскрытия упаковкиДляразработкиэкспресс‒идентификациирастворовлекарственныхсредств без вскрытия упаковки мы применяли оптическую когерентнуюмикроскопию (ОКМ), комбинированную с интерферометрией (см. Главу 2.11).МетодОКМширокоиспользуетсядлянеинвазивнойдиагностикибиологических объектов (например, в офтальмологии и дерматологии) инеразрушающего контроля технических изделий и медицинских материалов ифармацевтических объектов [369,370].
Метод ОКМ позволяет получитьраспределение коэффициента отражения по глубине образца путем перерасчетаспектральной зависимости интенсивности света на фотоприемнике, измереннойпри перестройке рабочей длины волны интерферометра [371].В основе экспресс-идентификации лежит расчет интерференционнойкартины, формируемой переносящими изображение световыми пучками последифракции в жидком образцена акустической волне.
Основными этапамиалгоритма, основанного на описании исследуемого образца в виде контура177регистрируемыхизображения,изображений,сегментацияявляются:изображения,предварительнаяпредставленияобработкаиописаниеизображения объекта, и анализ изображения с целью идентификации.Сегментация заключается в разбиении изображения на составные части, длякоторых выполняется некоторый критерий однородности [372].Посколькукорреляционныйметод,применяющийсядлясравненияфрагментовизображений при малых геометрических искажениях, очень чувствителен кракурснымискажениям,поворотуимасштабированию,дляописаниялокальных окрестностей характерных точек конструируются специальныедескрипторы, которые бы мало менялись при различных геометрических ифотометрических преобразованиях получаемого изображения.
Общая схемаалгоритма вычисления дескрипторов приведена на рис. 41.КоординатыточкиинтересаПоискрадиусаокрестностиПриведениефрагментакканоническому видуВычислениенаборапризнаковРисунок 41. Схема вычисления дескрипторов [373]К дескрипторам локальных особенностей изображения формулируется рядтребований: инвариантность — описания одной и той же точки или области,лежащей на двух разных изображениях, не должны сильно отличаться;специфичность — дескрипторы двух разных особенностей должны заметноотличаться друг от друга; устойчивость — дескриптор одной и той же точки недолжен сильно меняться при геометрических преобразованиях изображения[374]. Регистрируемые на диодной матрице интерференционные картины,178полученные при анализе жидкого образца методом ОКМ, комбинированной синтерферометрией, были обработаны с помощью дескрипторов d 1, d2 и d3 (см.Главу 3.3.5.), поскольку интерференционная картина претерпевает измененияво времени в связи с кинетикой формирования и распада плотностныхнеоднородностей (рис.
42).Рисунок 42. Дискретное представление интерференционной картины.Результаты корреляционного метода представляются в виде двумерныхдиаграмм sdi‒di, характеризующих устойчивость стационарного процессаобразования/распада плотностных неоднородностей микронного масштаба вводных растворах с разным изотопным составом по водороду (рис. 43) иконцентрацией натрия хлорида (рис.44).1794ppm4ppm20ppm90ppm137ppmMiliQ3,53,02,50,1520ppm90ppm137ppmMiliQsd3sd10,102,01,50,051,00,50,00,0010152025300,5d1d31,0Рисунок 43. Диаграммы зависимости вариабельности значений sdi от di метода ОКМ, комбинированной синтерферометрией, для образцов воды с изотопным соотношением D/H от 4 до 137ppm.1803,52,80,45%0,72%0,81%0,9%0,650,45%0,72%0,81%0,9%0,52sdsd12,10,391,40,260,70,130,00,001618d2200,50,81,11,4d3Рисунок 44.
Диаграммы зависимости вариабельности значений sdi от di метода ОКМ, комбинированной синтерферометрией, для водных растворов NaCl разной концентрации, включая изотонический раствор (0,9%).181Полученныенамирезультатыстатистическогоанализадиаграммзависимости вариабельности sdi от значения дескриптора di позволяютразличитьводысразнымсодержаниемтяжелогоизотопа21H ( D) иконцентрацией АФИ (NaCl) по характерному расположению «облаковрассеяния» на диаграммах [290].
Это дает возможность применять новыйспособ, отличающийся«экспрессностью и возможностью анализа безнарушения целостности упаковки» [113], для определения подлинности водныхрастворов АФИ, ВВ и минеральных бутилированных вод в передвижныхлабораториях (аналогично БИК‒спектрометрии).3.5.КОМПЛЕКСНОЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕГЕТЕРОГЕННЫХ РАСТВОРОВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ3.5.1. Физико-химические свойства воды с измененным изотопнымсоставом по водородуМногочисленные литературные данные о свойствахи биологическихэффектах воды, обедненной тяжелым изотопомdeuterium-depletedwater,ddw),21свидетельствуют,H ( D)что(«легкая» вода,«легкая»вода(соотношение D/H = 4ppm) является малоизученной ассоциированнойжидкостью [375].
Определение понятия «легкая» вода обусловлено тем, что врезультате ректификации увеличивается доля самого легкого изотополога1H216O в сравнении со стандартом SLAP (см. табл. 10).Биологическая активность «легкой» воды обусловлена механизмами,отличными от лиганд‒индуцируемых токсических эффектов: ускорениефизико‒химических и биологических обменных процессов в «легкой» водеприводит к различным физиологическим эффектам: иммуностимулирующим,репродуктивным,изменениючувствительностирецепторовкэндо‒иэкзогенным лигандам и др.
[376]. Положительные эффекты использования вмедицине позволяют рассматривать «легкую» воду как перспективноеадъювантное противоопухолевое средство [377]. Доказано, что «легкая» вода182проявляет антидотные свойства при индивидуальном и комбинированномвоздействии фармацевтических субстанций и вспомогательных веществготовых лекарственных форм [378,379, 380,381,382]. Однако, для контролясодержания дейтерия в воде для фармацевтических целей необходимаразработка комплексных методик на основе современных аналитическихметодов [383, 384].Мы предполагаем, что в основе столь значимых биологических ответов«легкой» воды, по результатам экспериментальных исследований, лежатразличия физико‒химических свойств воды, обедненной тяжелым изотопом21H ( D) , и воды природного изотопного состава (табл.
37) [385,386, 387].Таблица 37. Физические свойства воды с различным содержанием тяжелогоизотопа 12 H ( D) (Т=20±0,04°С).№1Физико-химическийпараметрПоверхностное натяжение σ*,мН/м * =гдеV‒объем( ),2 Вода ddwВодаMili-QD2OD/H= 4±0,9ppmD/H =140±0,9ppm99,9 %75,17272,86067,8000,9871,0121,2740,99690,99821,1042‒1,50,6300,46+ 3,80,520,3472,000‒0,201,000,18жидкости, соответствующий nкаплям,выпущеннымизсталагмометра с радиусом трубкиR; ρ – плотность жидкости23Кинематическаямм2/cПлотность*, г/см3вязкость,оо* O /O =757 ppm; t =25 ± 0,05 С184516Температура замерзания, Т,оСDl –коэффициент*самодиффузии, ·109, м2с-1* коллективные движения67Время спин‒спиновойрелаксации протона воды T2, cОбъемная концентрация*плотностныхнеоднородностей, vc (%)183*по данным метода LALLS8Затемнение*, вызванноерассеянием лазерного света,laserobscuration (λ = 633 нм)0,0030,020,005*по данным метода LALLSТабличные данные свидетельствуют о различиях в свойствах воды,обедненной тяжелым изотопом 12 H ( D) от воды Mili-Q природного изотопногосостава [388,389]: различия в поверхностном натяжении (на границе "вода –воздух") для образцов «легкая» вода (ddw) –водаMili-Q сравнимы с таковымидля образцов: вода Mili-Q – тяжелая вода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
