Модификация лазерного корреляционного спектрометра для анализа биологических жидкостей
Е.Н. Величко, Э.К. Непомнящая, Е.Т. Аксенов
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, г. Санкт-Петербург, 195251, Россия
Аннотация
В работе обсуждены модификации схемы лазерного корреляционного спектрометра, разрабатываемого для анализа биологических жидкостей. Приведены параметры предлагаемого спектрометра, позволяющего определять размеры наночастиц в биологических жидкостях, представляющих собой сильно полидисперсные растворы, с точностью до 0.5 нм. Обосновано введение в схему спектрометра оптоволокна в качестве системы сбора рассеянного излучения. Рассчитаны параметры дискретизации регистрируемых сигналов, необходимые для правильного подбора АЦП-преобразователя. Представлены результаты эксперимента, демонстрирующие существенные различия в размерном составе белков сывороток крови доноров. Таким образом доказана возможность анализа состава сыворотки крови различных доноров и получения диагностических данных на основе проведенных исследований.
Ключевые слова: лазерная корреляционная спектроскопия, иммунная система, молекулярный состав, сыворотка крови
Благодарности. Авторы выражают свою благодарность Татьяне Александровне Богомаз за всевозможную помощь в анализе экспериментальных данных и предоставление образцов.
Литература
1. Борисов А.Г., Савченко А.А., Соколовская В.К. Заболеваемость, связанная с нарушениями функции иммунной системы (на примере Красноярского края) // Здравоохранение Российской Федерации. – 2014. – Т. 58. № 6. – С. 38–41.
2. Зуев А.Л., Мишланов В.Ю., Судакова А.И., Шакиров Н.В. Изучение ионных, молекулярных и клеточных механизмов формирования электрического импеданса в биологических жидкостях и тканях // Вестн. Перм. науч. центра УрО РАН. – 2014. – № 2.– С. 69–78.
3. Шерстнева Н.В., Закирова Л.Р., Шапошников А.А. Шенцева Е.А., Шевченко Т.С. Исследование биохимического состава крови здорового населения и изменение показателей при заражении вирусом иммунодефицита // Науч. ведомости Белгор. гос. ун-та. Сер. Медицина. Фармация. – 2017. – № 5. – С. 59–62.
4. Some D., Kenrick S. Characterization of Protein-Protein Interactions via Static and Dynamic Light Scattering // Protein Interactions / Ed. by J. Cai. – 2012. – P. 401–426. – doi: 10.5772/37240.
5. Xu R. Light scattering: A review of particle characterization applications // Particuology. – 2014. – V. 18. – P. 11-21. – doi: 10.1016/j.partic.2014.05.002.
6. Непомнящая Э.К., Величко Е.Н., Аксенов Е.Т., Богомаз Т.А. Применение лазерной корреляционной спектроскопии для исследования биологических суспензий // Опт. журн. – 2015. – Т. 82. № 3. – С. 43–48.
7. Stetefeld J., McKenna S.A., Patel T.R. Dynamic light scattering: a practical guide and applications in biomedical sciences// Biophys. Rev. – 2016. – V. 8, No 4. – P. 409–427. – doi: 0.1007/s12551-016-0218-6.
8. Nepomnyashchaya E.K., Savchenko E.A., Velichko E.N., Aksenov E.T. Investigation of albumin-fullerenol interaction by laser correlation spectroscopy: The algorithm // J. Biomed. Photon. Eng. – 2016. – V. 2, No 4. – Art. 040309, P. 1–6. – doi: 10.18287/JBPE16.02.040309.
9. Nepomniashchaia E.K., Velichko E.N., Aksenov E.T. Solution of inverse problem of laser correlation spectroscopy by regularization method // Университетский научный журнал. – 2015. – №. 13. – С. 13–21.
10. Nepomniashchaia E.K., Velichko E.N., Aksenov E.T. Inverse problem of laser correlation spectroscopy for analysis of polydisperse solutions of nanoparticles // J. Phys.: Conf. Ser. – 2016. – V. 769, No 1. – Art. 012025, P. 1–5. – doi: 10.1088/1742-6596/769/1/012025.
11. Новиков П.Д., Коневалова Н.Ю., Титова Н.Д. Принципы оценки иммунного статуса и диагностики иммунодефицитных болезней // Иммунопатология, аллергология, инфектология. – 2005. – № 2. – С. 8–22.
12. Nepomnyashchaya E., Zabalueva Z., Velichko E., Aksenov E. Modifications of laser correlation spectrometer for investigation of biological fluids // EPJ Web Conf. – 2017. – V. 161. – Art. 02017, P. 1–2. – doi: 10.1051/epjconf/201716102017.
Поступила в редакцию
24.11.17
Величко Елена Николаевна, кандидат технических наук, доцент, директор Высшей школы прикладной физики и космических технологий
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
ул. Политехническая, д. 29, г. Санкт-Петербург, 195251, Россия
E-mail: velichko-spbstu@yandex.ru
Непомнящая Элина Константиновна, инженер Высшей школы прикладной физики и космических технологий
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
ул. Политехническая, д. 29, г. Санкт-Петербург, 195251, Россия
E-mail: elina.nep@gmail.com
Аксенов Евгений Тимоофеевич, доктор физико-математических наук, профессор Высшей школы прикладной физики и космических технологий
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
ул. Политехническая, д. 29, г. Санкт-Петербург, 195251, Россия
E-mail: et.aksenov@gmail.com
Для цитирования: Величко Е.Н., Непомнящая Э.К., Аксенов Е.Т. Модификация лазерного корреляционного спектрометра для анализа биологических жидкостей // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. науки. – 2018. – Т. 160, кн. 1. – С. 51–60.
For citation: Velichko E.N., Nepomnyashchaya E.K., Aksenov E.T. Modification of the laser correlation spectrometer for analysis of biological fluids. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Fiziko-Matematicheskie Nauki, 2018, vol. 160, no. 1, pp. 51–60. (In Russian)
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.
