CC BY
21ЛАЗЕРНОЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ МОДИФИЦИРОВАНИЕ БЕЛКОВ, ДНК И ДРУГИХ БИОМАТЕРИАЛОВ
Варпетян1 А.М. школьница, Классен2 Н.В.
1- Средняя школа № 1, Ногинск 2- Институт физики твердого тела РАН, Черноголовка, klassen@issp. ac. ru
DOI: 10.24411/9999-004A-2018-10045
Исследования лазерных и электрических воздействий на белки, ДНК и другие биоматериалы актуальны как с биомедицинской точки зрения, так и для использования природоподобных процессов для создания новых технологий и устройств наиболее экологичными и экономичными способами. На предыдущей конференции (2017 г.) мы докладывали об индуцировании ориентационного упорядочения и коагуляции белков в водных суспензиях при лазерном облучении. В данной работе эти исследования расширены за счет влияния электрических воздействий и изучения не только коагуляции, но и обратного процесса - диспергирования агломератов биоматериалов. Если процесс коагуляции важен для восстановления разрушенных костных и мягких тканей, то коррекция функций организма путем диспергирования вредных агломератов не менее важна, т.к. такого рода коагуляции ответственны за развитие катаракты глазных хрусталиков, образование холестерических бляшек в сосудах, отложения солей и т.д. В основе лазерных воздействий - процессы ионизации и связанных с ними разрывов межатомных и межмолекулярных связей и изменений электропроводности биожидкостей, которые составляют не менее 70% массы и объема организма. Изменения содержания свободных зарядов изменяет, в свою очередь, характер взаимодействия молекул воды как основы всех биожидкостей с содержащимися в ней ионами, молекулами и наночастицами. Насколько это важно для организма, понятно на примере развития катаракты, сопровождаемой сильным изменением процента свободных и связанных молекул воды, что приводит к появлению оптических неоднородностей и ухудшению прозрачности глазного хрусталика. В нашей работе представлены новые факты по изменению состояний ДНК, белков и других компонентов биожидкостей организма под действием разных сочетаний лазерного излучения, переменного и постоянного электрического поля. Помимо того, что электрическое поле влияет на внутреннее распределение электрических зарядов, переменные поля способны сильно изменить соотношение между свободными и связанными молекулами воды при совпадении их частот с внутренними резонансными частотами гидратированных нанокомпонентов биожидкостей. В наших экспериментах демонстрируются возможности дистанционной коррекции состояния сосудов для улучшения кровообращения, неинвазивного устранения катаракты и других функциональных нарушений с помощью лазерных и электрических воздействий.
