CC BY
100
МИЛЛИМЕТРОВАЯ НАНОСТРУКТУРНАЯ МЕДИЦИНА -НАНОТЕХНОЛОГИЯ БУДУЩЕГО В БИОМЕДИЦИНСКИХ РА ДИОЭЛЕКТРОННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ
Н.И. Синицын, В.А. Ёлкин, О.В. Бецкий Саратовский филиал Института радиотехники и электроники Российской академии наук, 410019, ул.
Зелёная, д.38, Саратов, Россия. e-mail: info@soire.renet.ru, zet2004@mail.ru
Описывается впервые экспериментально обнаруженная особая роль структуризации водосодержащей среды в современных биомедицинских радиоэлектронных технологиях. Обсуждаются особенности структуризации воды и водосодержащей среды кожи человека при контакте с наноструктурной поверхностью нерастворимых в воде материалов и воздействии низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона. Сделан один из первых шагов к научному объяснению основ кристаллотерапии. Сообщается о возможности рождения новой ветви в радиоэлектронной биомедицине - миллиметровой наноструктурной медицины с использованием природных минералов и искусственных материалов.
Введение. Миллиметровая медицина, использующая низкоинтенсивное электромагнитное излучение миллиметрового диапазона (ЭМИ), впервые в мире «рожденная» в России, основоположниками которой явились академик Н.Д. Девятков и профессор М.Б. Голант, уже широко используется и в медицине, и в биологии. Однако полной ясности в ее понимании нет [1]. И среди открытых вопросов одним из наиболее важных и принципиальных является вопрос об особой роли структуризации водосодержащей среды в современных биомедицинских радиоэлектронных технологиях [2].
Авторам настоящей работы удалось впервые экспериментально обнаружить, что определяющую роль в миллиметровой медицине при взаимодействии ЭМИ с водосодержащей средой играет структуризация водной среды за счет внешних факторов [2]. Только в этом случае появляются биомедицинские эффекты, которые именно и используются в современной миллиметровой терапии и диагностике. Это чрезвычайно важный фундаментальный вывод представляет принципиальную важность и лежит в основе развития и совершенствования как современных биомедицинских радиоэлектронных технологий, так и нанотехнологий будущего.
В работе речь пойдет как раз об этом экспериментально обнаруженном явлении. Использование его открывает путь к рождению новой ветви в биомедицинских радиоэлектронных технологиях - миллиметровой наноструктурной медицины, нанотехнологии будущего. К тому же, по мнению авторов, сделан один из первых шагов в плане научного понимания механизмов кристаллотерапии.
На пути к обнаружению особой роли структуризации водосодержащей среды при взаимодействии её с ЭМИ
На пути к пониманию особенностей взаимодействия ЭМИ с водосодержащими структурами авторами настоящей работы с соавторами был обнаружен эффект резонансного взаимодействия ЭМИ с водосодержащими и живыми структурами на определённых частотах, получивший в литературе название СПЕ-эффекта или саратовского эффекта [1-4]. Полученные результаты свидетельствовали о фундаментальных свойствах как самой водной среды, так и особенностях её взаимодействия с ЭМИ. Однако, многие основополагающие моменты, связанные с СПЕ-эффектом, объяснить не представлялось возможным [2]. В этом плане исследования авторов данной работы, направленные на изучение особенностей
взаимодействия водосодержащих и живых структур с ЭМИ в зависимости от их контакта с внешними факторами, привели к чрезвычайно важному как в научном, так и в практическом плане открытию [5-8]. Впервые экспериментально было обнаружено явление генерации электрической энергии тонким водосодержащим слоем, заключённым между нерастворимыми в воде слоями с микро- и наноразмерными неоднородностями в поверхностях, которые непосредственно контактируют с водным слоем. Наряду с открытием самого эффекта генерации электрической энергии тонким водосодержащим слоем особенно важным оказался следующий факт. Впервые, при попытке объяснить результаты экспериментов, пришло понимание того, что именно от контакта с водосодержащим слоем микро- и наноразмерных неоднородностей, включённых в поверхность слоёв, окружающих водосодержащий слой и нерастворимых в воде, начинается структуризация водосодержащего слоя. Сделанный вывод имел принципиальное значение. Впервые было экспериментально установлено, что особенности взаимодействия водосодержащей среды с ЭМИ, приводящие, в частности, к возникновению биологических эффектов, используемых в миллиметровой медицине [1], проявляются лишь при структуризации водной среды внешними факторами. При этом частотная зависимость эффективности взаимодействия определяется материалом, структурирующим водосодержащую среду, и имеет чётко выраженную индивидуальность [2].
Поскольку вопросы структурирования тонких водосодержащих слоёв, а также методы и аппаратура, разработанные для её диагностики, подробно обсуждены в наших работах [2,5], ниже приведены результаты экспериментальных исследований особенностей взаимодействия структурированных водных сред и водной среды кожи человека с ЭМИ.
Результаты экспериментальных исследований
Экспериментальная установка позволяет определять степень структуризации водосодержащего слоя от контакта с различными материалами путём приёма и обработки проходящего через него ИК-излучения малой мощности в диапазоне 1.5 -23 мкм, при котором отсутствует нагревание исследуемого водосодержащего слоя [2,5].
В экспериментах (рис.1,2) измерялась 10 - мощность проходящего
водосодержащий слой ИК-излучения без ЭМИ-воздействия на слой и I - мощность проходящего водосодержащий слой ИК-излучения при ЭМИ-воздействии на слой. На первом этапе всех экспериментов слой из бидистиллята воды толщиной 1 мм был гарантированно не структурированным [2,5] и просвечивался ИК-лучом. Измерения показали, что 1=10 в диапазоне частот от 53 до 78 ГГц воздействующего на водный слой ЭМИ мощностью до 10 мВт/см2 (аналогичные результаты были также получены во всём диапазоне миллиметровых волн). Отсюда следовал чрезвычайно важный вывод - при взаимодействии тонких неструктурированных слоёв воды с ЭМИ никаких особенностей в этом взаимодействии не наблюдается. На втором этапе экспериментов поверхность водного слоя приводилась в контакт с исследуемым нерастворимым в воде материалом и выдерживался промежуток времени, необходимый для полного завершения процесса структуризации воды, как это делалось в [2,5]. Затем снова измерялись I и 10 в диапазоне частот 53 - 78 ГГц. Для структуризации водного слоя использовались пластины минералов - янтаря, граната, горного хрусталя, кремня, хризопраза, шунгита и многих других. На рис.1 приведены для примера данные эксперимента для янтаря коричневого (рис.1,а) и кремня (рис.1,б). Эксперименты показали, что все исследованные материалы приводят к значительной структуризации
тонкого водного слоя, а при взаимодействии уже структурированного водного слоя с ЭМИ уровень этой структуризации заметно возрастает на вполне определённых для каждого минерала участках ЭМИ. Аналогичные зависимости экспериментально снимались для живых структур от контакта с различными минералами. В качестве живых структур в эксперименте были выбраны лоскуты живой кожи человека. На рис.2 приведены полученные зависимости для слоя живой кожи человека толщиной 100 мкм, смоченной физиологическим раствором. Здесь рис.2,а относится к слою кожи, не находящемуся в контакте с внешними материалами, а рис.2,б и рис.2,в относятся к
/» г
о ИЗ б
£
[/ \ / \
5 2 54 5 6 58 60 62 64 Частот 66 68 а, ГГц 7 0 72 7 4 76 ' 8
Рис.1. Зависимость интенсивности проходящего структурированный водный слой ИК-луча от падающего КВЧ излучения. Верхняя граница водного слоя- пластины янтаря коричневого (а) и кремня (б) толщиной 0,5мм. Окружающая температура 20 0С.
1,20
1,15
1,10
1,05 -Е
1,00
0,95
0,90
ж
л
52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 Частота, ГГц
б
л
'1 Г г* г П
1,00 - N 1 и г к/ 1 \]
5 5 4 56 58 60 62 Ча 6 сто 4 66 68 та, ГГц 70 72 7 47 6 7 8
а
в
Рис.2. Зависимости интенсивности ИК-луча. проходящего слой (100 мкм) живой кожи (а), кожи, контактирующей с фторопластовой (50 мкм) плёнкой (б), и кожи, контактирующей с пластиной (50 мкм) слюды (в), от падающего КВЧ-излучения. Мощность ИК-излучения 25 мВт. Окружающая температура 20 0С.
этому же слою живой кожи, но находящемуся в контакте с фторопластовой плёнкой или пластиной слюды соответственно. При этом следует особо подчеркнуть, что водосодержащий слой в живой коже уже структурирован от контакта с тканями и при взаимодействии его с ЭМИ происходит дополнительная структуризация водного слоя (рис.2,а) на определённых частотах ЭМИ. Но при дальнейшем контакте живой кожи с фторопластовой плёнкой или пластиной слюды наблюдается два эффекта. Во-первых, структуризация водного слоя кожи происходит уже на других частотах, характерных для суммарного действия на водный слой живой кожи фторопластовой плёнки или слюды. А, во-вторых, при действии ЭМИ на такой лоскут живой кожи, находящийся в контакте с внешними минералами наблюдается дополнительная структуризация
\ Д /Л
■ Л J J V /■' \ А У л
52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78
водного слоя кожи, но уже на других частотах ЭМИ, характерных для суммарного действия собственных резонансных частот кожи и внешнего структуризатора -фторопластовой плёнки или слюды.
Использование обнаруженных эффектов принципиально важно для развития биомедицинских радиоэлектронных нанотехнологий будущего. В настоящее время применение методов КВЧ-терапии в сочетании с использованием некоторых природных минералов в ряде клиник Саратовского государственного медицинского университета позволило приостановить резкое облысение больных, обеспечить лечение острых форм псориаза и заметно приостановить развитие катаракты и глаукомы [7,8].
Заключение. Впервые экспериментально обнаруженный вывод об особой роли структуризации водосодержащей среды при её взаимодействии с ЭМИ представляется фундаментальным и имеет большое значение для развития как современных биомедицинских радиоэлектронных технологий, так и, в первую очередь, для построения миллиметровой наноструктурной медицины будущего. Полученные результаты можно рассматривать также как один из первых шагов в направлении научного понимания механизмов кристаллотерапии.
1. О.В. Бецкий и др. Миллиметровые волны и живые системы (Москва, Сайнс-пресс) 2004
2. Н.И. Синицын, В.А. Ёлкин, Биомедицинские технологии и радиоэлектроника 2-4,
31 (2007)
3. Н.И. Синицын и др., Биомедицинская радиоэлектроника 1, 5 (1998); там же 1, 3 (1999); Н.И. Синицын и др., Радиотехника 8, 83 (2000)
4. Ю.П. Чукова, Эффекты слабых воздействий (Москва: Алес) 2002.
5. Н.И. Синицын, В.А. Ёлкин, Биомедицинские технологии и радиоэлектроника 1-2,
35 (2006); там же 5-6, 34 (200б); 1, 24 (2007).
6. Н.И. Синицын, В.А. Ёлкин, Научные открытия. Диплом на научное открытие 329, (Москва, РАЕН) 2008.
7. Н.И. Синицын, В.А. Ёлкин, Патент 2006/101604, приоритет 20.01.2006.
8. Н.И. Синицын, В.А. Ёлкин. Патент, PST RU 2007/000015, приоритет 17.01.2007.
Благодарности. Эта работа поддержана Российским фондом
фундаментальных исследований в рамках гранта № 08-02-00987 - (02-910)-а.
MILLIMETRIC NANOSTRUCTURAL MEDICINE - NANOTECHNOLOGY OF THE FUTURE IN BIOMEDICAL RADIO-ELECTRONIC TECHNOLOGIES
N.I.Sinitsyn, V.A.Elkin, O.V.Betskii The Saratov branch Institute of a radio engineering and electronics of the Russian academy of sciences,
410019, street Green, д.38, Saratov, Russia.
Experimentally found out special role of structurization of water containing environments in modern biomedical radio-electronic technologies is discussed for the first time. Features of structurization of water and water containing environments of a leather of the person are described at contact with nanostructures a surface of insoluble materials in water and influence low intensive electromagnetic radiation of a millimetric range. One of first steps to a scientific explanation of bases crystal therapy is made. The opportunity of a birth of a new branch in radio-electronic biomedicine - millimetric nanostructures medicine with use of natural minerals and imitation materials is considered.
