Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изменение диэлектрических свойств мочи человека при мочекаменной болезни

ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Изменение диэлектрических свойств мочи человека при мочекаменной болезни"

На правахрукописи

БАРЕЕВА РОЗА СИБАГАТОВНА

ИЗМЕНЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МОЧИ ЧЕЛОВЕКА ПРИ МОЧЕКАМЕННОЙ БОЛЕЗНИ

03.00.02-Биофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена в Военно-медицинской академии на кафедре биологической

и медицинской физики

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, ст. н. с. Молодкина Людмила Михайловна.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Дудкин Валентин Иванович; доктор химических наук, ст. н. с. Голикова Евгения Викторовна.

Ведущая организация: НИИ Физики Санкт-Петербургского государственного университета

Защита состоится » г. в < 7 часов на заседании

диссертационного совета Д 212.229.25 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» по адресу: 194021, Санкт-Петербург, ул. Хлопина, д. 5, факультет медицинской физики и биоинженерии.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет».

Автореферат разослан « »_2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат физико-математических наук, доцент

Власова О. Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Мочекаменная болезнь (уролитиаз) человека — распространенное заболевание. Диагноз мочекаменной болезни (МКБ) устанавливают в основном путем ультразвукового, рентгенологического, а также биохимического обследования, направленного на выявление метаболических нарушений. Вместе с тем актуальной является во многом нерешенная задача своевременной диагностики начальных изменений свойств мочи при уролитиазе и оценка степени активности камнеобразования в период заболевания. Также открытым остается вопрос о причине камнеобразования.

В настоящее время существует два альтернативных подхода к объяснению процесса образования мочевых камней, причем в обоих рассматривается специфическая взаимосвязь присутствующих в моче солей и белков. В одном подходе белки считают коллоидными стабилизаторами кристаллических образований, за счет адсорбции которых на поверхности кристаллов повышается растворимость солей. В другом белкам отводится роль матрицы (посторонних зародышей), на которой происходит кристаллизация солей.

Несмотря на ключевую роль в агрегативной устойчивости системы мочи процесса взаимодействия ее компонентов с растворителем (водой), до сих пор не проводилось сравнения мочи здоровых и больных МКБ с этих позиций. А именно, не определялось состояние (структурирование) воды в многокомпонентной системе нативной мочи, не изучалось и сродство к воде отдельных компонентов, в частности, камнеобразующих кристаллоидов и коллоидов.

Вместе с тем, такой метод исследования как микроволновая диэлектрометрия, позволяет решать подобные задачи. Крайневысокочастотный (КВЧ) диапазон электромагнитного излучения представляет особый интерес для водных систем биообъектов, поскольку он соответствует области максимальной дисперсии диэлектрической проницаемости свободной воды. Методом КВЧ-диэлектрометрии изучают эффекты гидратации (положительной, отрицательной, гидрофобной и гидрофильной); процессы комплексо-образования, конформационные переходы биополимеров, межмолекулярные взаимодействия, состояние воды в коллоидных системах. Для простых и сложных модельных систем, а также для крови, желчи, кожи больных и здоровых пациентов на основании диэлектрометрических характеристик рассчитывают действительную и мнимую части комплексной диэлектрической проницаемости, тангенс диэлектрических потерь, по которым судят о структуре воды, взаимодействующей с растворенными и коллоидными компонентами на разных уровнях организации системы. Поэтому метод КВЧ-диэлектрометрии

принципиально может быть использован для характеристики дисперсной системы мочи, включающей ионные, молекулярно растворенные и коллоидные компоненты.

Цель и задачи работы. Цель работы заключалась в сравнении взаимодействия (степени структурирования) воды с компонентами мочи здоровых людей и больных мочекаменной болезнью (МКБ) с применением КВЧ-диэлектрометрии.

Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи:

1: Провести химический и биохимический анализ изучаемых образцов мочи больных уролитиазом и здоровых людей.

2. Разработать методику КВЧ-исследования мочи, включающую предварительную подготовку препарата.

3. В миллиметровом диапазоне ЭМВ изучить диэлектрические характеристики мочи здоровых людей и больных МКБ, обеспечив условия потери агрегативной устойчивости систем.

4. В широком диапазоне рН при сохранении естественного белкового фона сравнить коллоиды мочи здоровых людей и больных МКБ по степени их сродства к воде.

5. Оценить возможность лабораторной диагностики литогенных свойств мочи человека на основе регистрации электродинамических параметров мочи.

Научная новизна работы:

1. Впервые КВЧ-диэлектрометрия применена для исследования литогенных свойств мочи.

2. Впервые определены комплексные значения диэлектрической проницаемости мочи здоровых людей и больных МКБ, по которым выявлены различия в степени структурирования воды в этих системах.

3. Установлена однозначная связь между степенью литогенности мочи и характером ее взаимодействия со сверхслабым ЭМИ миллиметрового диапазона.

4. Впервые получены зависимости электрокинетического потенциала коллоидов мочи от рН среды и показано их отличие для систем мочи здоровых людей и больных МКБ.

5. Проведена оценка значений константы Гамакера для коллоидов мочи здоровых людей и больных МКБ.

Практическая значимость работы. Разработанная методика изучения здоровой и литогенной мочи в миллиметровом диапазоне низкоинтенсивного ЭМИ, включая предварительную подготовку препарата, выявленные различия их диэлектрических свойств могут быть использованы для создания

2

технических средств ранней клинической диагностики МКБ на стадиях до образования почечных камней; предложенный критерий литогенности позволит использовать параметры комплексного коэффициента отражения (ККО) миллиметрового излучения в условиях вакуумного концентрирования мочи для градации ее камнеобразующих свойств.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Моча здоровых людей и моча больных МКБ характеризуются различными значениями компонент комплексной диэлектрической проницаемости в миллиметровом диапазоне сверхслабого электромагнитного излучения; моче здоровых пациентов соответствует более высокая степень структурирования воды.

2. Вакуумное концентрирование образцов мочи в 1,5-3 раза способствует развитию процесса агрегации диспергированных компонентов в течение эксперимента, в результате чего существенно возрастают различия диэлектрических свойств мочи здоровых людей и больных МКБ.

3. Взвешенные частицы (коллоиды) мочи здоровых людей характеризуются одинаковой зависимостью электрокинетического потенциала от рН среды, но высокой степенью неоднородности систем по электрокинетическим свойствам; для коллоидов мочи разных больных МКБ характерны различные зависимости но меньшая неоднородность электрокинетических свойств коллоидов каждого образца мочи.

4. Взвешенным частицам мочи здоровых людей свойственны в целом меньшие значения константы Гамакера, чем частицам мочи больных МКБ, что может свидетельствовать об их большем сродстве к воде.

Апробация работы. Основные результаты настоящей работы докладывались на Юбилейной конференции молодых ученых и специалистов ВМедА (Санкт-Петербург, 1998), VII Международной конференции урологов (Харьков, 1999), II съезде биофизиков (Москва, 1999), Международном бизнес-форуме IBT-XXI «Информационные и бизнес-технологии XXI века» (Санкт-Петербург, 1999), Научно-практической конференции и школе-семинаре «Формирование технической политики инновационных наукоемких технологий» (СПбГПУ, 17-20 июня 2004).

По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, список которых приведен в конце автореферата.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка цитированной литературы. Работа изложена на 175 страницах, содержит 32 рисунка и 21 таблицу, в том числе 3 рис. и 13 табл. в Приложении.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель и задачи работы, показано ее научно-практическое значение.

Первая глава - обзор литературы, в котором рассмотрены физико-химические основы камнеобразующих свойств мочи, результаты применения миллиметрового диапазона электромагнитного излучения для изучения биологических водных систем, а также факторы, влияющие на кристаллизацию солей и агрегацию коллоидов.

Во второй главе представлены объекты исследования, методики эксперимента, используемое оборудование.

Сравнение литогенных свойств мочи проводили в двух выборках: в 29 пробах мочи, полученной от здоровых людей и 65 пробах, взятых у людей, имеющих клинический диагноз МКБ. Дополнительно исследовали мочу 15 урологических больных без диагноза МКБ. Возраст доноров обеих групп (от 17 до 73 лет), а также их пол не учитывали.

Для исследования диэлектрических свойств мочи использовали комбинацию волноводного и квазиоптического методов в варианте контактного волновода, согласованного с исследуемой средой. Применяли устройство, "позволяющее' проводить измерения амплитуды и фазы комплексного коэффициента отражения (ККО) от исследуемой среды ЭМИ крайне высокой частоты (30 ГГц) и сверхмалой интенсивности (плотность потока излучения на фланце излучающего устройства не превышала 5 мкВт-см-2) (Черняков Г. М, Патент РФ №2098016, 1997). Температурные зависимости параметров ККО (в диапазоне от 25 до 38^ определяли для нативных и концентрированных (в 1,4; 2; 2,5; 3,3 раза) образцов мочи, а также для бидистиллированной воды. (Метод анализа проб мочи с применением многоступенчатого удаления свободной воды из образцов при температуре внутренней среды человека с целью создания условий потери агрегативной устойчивости системы предложен Черняковым Г.М). Температуру поддерживали с точностью 0,2 0С. Погрешность измерения амплитуды составляла 1%, фазы - 0,5% (при доверительной вероятности Рд = 0,95).

Полученные данные использовали для расчета действительной и мнимой составляющих комплексной диэлектрической проницаемости, тангенса диэлектрических потерь (/£5 = е"/е') (Стрэттон, 1948). Объемную долю воды (Р) оценивали по формуле Максвелла-Вагнера:

где Ц"| - диэлектрическая проницаемость

неполярного сухого остатка, Щ - воды, - раствора, р' - объемная доля сухого остатка. |е*| = \е' - ie"\ Относительная погрешность

найденных величин составляла 1% (Рд.=0,95).

По значениям амплитуды и фазы комплексного коэффициента отражения рассчитывали критерий литогенности мочи (L) по предложенной нами формуле, максимально учитывающей одновременный вклад обеих составляющих ККО:

L = £0,5 • Ъ, ■ sin Др, • (b0-Ь, ■ соА<р,),

где i = 5 - количество вариантов по степени концентрирования мочи; амплитуда отражённого сигнала в пробе концентрированной мочи; Ь0 — то же в пробе дистиллированной воды; разность фаз ККО от исследуемой среды и бидистиллированной воды.

Для изучения электрокинетических свойств и кинетики агрегации коллоидов мочи применяли, соответственно, метод микроэлектрофореза (МЭФ) и поточной ультрамикроскопии (ПУМ). Измерения проводили на лазерных установках, созданных в СПбТПУ (Молодкина и др., 1986,1987), позволяющих регистрировать частицы размером более 65 нм (расчет на относительный показатель преломления 1,20) в интервале концентраций 5-104 - 5-108 см"3. В качестве источников света использовали гелий-неоновый лазер мощностью 2 мВт, с длиной волны 0,6328 мкм. Луч света диаметром 2,5 мм (на выходе из трубки) фокусировали в поле зрения до диаметра 30 мкм. Относительная погрешность измерения соответствующих величин в обеих установках составляла 5-10%.

В каждом микроэлектрофоретическом эксперименте определяли подвижность 50-80 частиц. Результаты использовали для расчета среднего значения электрофоретической подвижности стандартного отклонения

и коэффициента вариации а также для построения гистограмм

распределения частиц по электрофоретической подвижности. Электрокинетический потенциал рассчитывали по средним значениям электрофоретической подвижности с учетом (либо без учета) поправки на поляризацию двойного электрического слоя (Wirsema, 1966; O'Brien, White, 1978) для двух значений радиусов частиц (25 и 50 нм).

В широком диапазоне значений константы Гамакера (от 10*21 до 10'19 Дж) по классическому варианту теории ДЛФО рассчитывали энергию парного взаимодействия частиц при тех же размерах частиц. Энергию молекулярного притяжения определяли по микроскопической теории с учетом электромагнитного запаздывания дисперсионных сил. По найденным значениям высоты и положения потенциального барьера рассчитывали фактор

5

устойчивости при барьерной коагуляции (Дерягин, Муллер, 1967); по значениям глубины потенциального минимума - фактор устойчивости во вторичном минимуме (Хогг, Янг, 1976).

Суммарную концентрацию белка в моче определяли по модифицированной методике Лоури-Петерсона (Peterson Garry, 1977); концентрацию ряда минеральных и органических составляющих мочи - по общепринятым биохимическим методикам.

Третья глава посвящена определению электродинамических параметров мочи здоровых людей и больных МКБ.

В первом подразделе представлены результаты выборочного химического и биохимического исследования проб мочи, которые использовали для изучения камнеобразующих свойств радиофизическим методом. В пробах определяли концентрацию калия, натрия, хлора, кальция, фосфора, а также мочевой кислоты, уратов, оксалатов и белка. Минимальные, максимальные, средние значения компонентов мочи и показатели нормы представлены в табл.1

Таблица 1

Результаты анализа 20 проб мочи больных МКБ и 6 проб здоровых людей (в ммоль-л-1)

Паци- Значе- Калий Натрий Кальций Хлор Фосф. Мочевая Ураты

енты ния 35-90 150- 2,5-7,5 115- 29-45 кислота ДО 0,7

220 220 1,2-7,1

Больн. мин 18 60 1,9 24 4,2 2,3 0,08

макс 100 216 6,4 348 40,2 7,1 1,88

средн. 36,8 141 3,1 156 19,6 3,2 0,68

Здоров. мин 28 120 2,7 75 9,7 2,3 0,51

макс 66 192 6,7 316 39,5 5,9 1,0

средн. 34 140 3,2 164 24,2 3,6 0,62

Из табл.1 видно, что средние значения концентраций почти всех названных компонентов в моче здоровых и в моче больных МКБ практически равны и укладываются в пределы нормы, либо немного не достигают их. Только в двух пробах мочи больных МКБ при микроскопии осадка мочи обнаружены кристаллы оксалатов и в четырех - повышенное содержание уратов. При этом значимой корреляции между наличием камня в мочевой системе и химическим составом мочи не установлено. Суммарная концентрация белков в пробах мочи здоровых людей и больных МКБ составляла от 12 до 40 мкг-мл-1.

Во втором подразделе приведены результаты КВЧ-диэлектрометрии модельных растворов солей, приготовленных с двукратным превышением

средних значений минеральных компонентов в проанализированных пробах мочи:

Сравнительные результаты исследований амплитуды (А) и фазы (ср) комплексного коэффициента отражения ЭМИ частотой 30 ГГц от бидистиллированной воды и модельных солевых растворов при разной степени концентрирования представлены в табл.2.

Таблица 2

Амплитуда (отн. ед.) и фаза (утл. град.) ККО от модельных растворов ЭМИ частотой 30 ГГц

т Объект

Бидистиллиро-ванная вода Исходный модельный раствор Р-р, концентрированный в 2 раза Р-р, концентрированный в 3 раза

ГС) А 9 А 9 А 9 А 9

30 0,137 201 0,137 201 0,132 201 0,131 200

35 0,153 206 ОД 53 206 0,151 206 0,149 205

Видно, что амплитуда и фаза отраженного сигнала от бидистиллированной воды и модельного солевого раствора совпадают; при концентрировании раствора в 2 раза меняется амплитуда сигнала, а в 3 раза -фаза. Т.о., действие ионов с положительной и отрицательной гидратацией оказывается практически скомпенсированным, и почти не проявляется диэлектрометрически при увеличении их концентрации до 0,5 моль-л"1 и выше. Это согласуется с литературными данными (Кузнецов, 1994). Т.о., присутствие в моче растворенных солей в концентрациях, свойственных для нативной и концентрированной мочи, слабо влияет (на уровне погрешности измерения) на диэлектрические параметры исследуемых систем.

Третий подраздел главы содержит результаты КВЧ-диэлектрометрии 109 образцов мочи больных МКБ и здоровых людей.

При выборе температурного интервала для проведения массовых диэлектрометрических измерений (частота 30 ГГц) предварительно определяли зависимость амплитуды и фазы ЮСО от температуры в диапазоне 25 - 38 °С при вакуумном концентрировании проб в 1,4; 2; 2,5; 3,3 раза. Оба параметра (А и ф) монотонно возрастали с ростом температуры и убывали с ростом степени концентрирования мочи. Полученный характер зависимостей позво-

лил ограничиться в дальнейшем двумя значениями температуры 30 и 35 °С.

Типичные зависимости амплитуды и фазы ККО литогенной и здоровой мочи представлены, соответственно, на рис. 1 (1а,б и Па,б). Электродинами-

ческие параметры большинства проб нативной литогенной мочи очень мало отличались от параметров бидистиллированной воды, в то же время для проб мочи здоровых людей подобные отличия оказались значительными. По мере концентрирования разница существенно возрастала только для мочи здоровых людей. Так, например, максимальное отличие амплитуды и фазы отраженного сигнала для литогенной мочи составило для

мочи здоровых

Рис. 1. Температурные зависимости амплитуды (в долях от амплитуды падающего излучения) (а) и фазы (б) отраженного сигнала от бидистиллированной воды, мочи здорового человека (I) и больного МКБ (II) при разной степени концентрирования.

Для полученных экспериментальных результатов, составивших весьма вариативный массив, был рассчитан критерий литогенности (Ь) при температуре 35 °С. При этом выявилось четыре области уплотнений значений Ь

(40-70, 100-150, 170-180 и 240-270 усл. ед.), по которым было введено условно четыре степени градации литогенности мочи: «сильно литогенная», «литогенная», «слабо литогенная» и «не литогенная» (табл.3).

Таблица 3

Распределение мочи больных МКБ и здоровых людей по фактору литогенности

Обследуемая Количество Сильно литогенная 1=240-270 Литогенная Слабо литогенная ¿=100-150 Не литогенная 1=40-70

Группа доноров 1=170-180

Больные 65 29 24 7 5

МКБ (100%) (44,6%) (36,9%) (10,8%) (7,7%)

Здоровые 29 (100%) 0 (0%) 0 (0%) 7 (24,1%) 22 (75,9%)

Из пяти больных, вошедших в «нелитогенную» группу, трое наблюдались после операции ударно-волнового дробления мочевых камней, а у двоих -камни в почках обнаружены "случайно", в ходе общего клинического обследования.

Дополнительное исследование проб мочи 15 пациентов урологической клиники, не имеющих диагноза МКБ, но страдающих воспалительными и другими заболеваниями мочевой системы показало, что более половины проб (8 из 15) обнаружили достаточно выраженные (Ь= 100-150) литогенные свойства. Присутствие микроорганизмов в части проб мочи, помимо сдвига рН в область высоких значений (Единый, 1976), очевидно, меняет и баланс свободной и связанной воды. Т.о., для достоверной интерпретации результатов КВЧ-диэлектрометрии измерения необходимо проводить на пробах, не осложненных наличием воспалительных процессов у доноров.

По экспериментальным данным (при 30° С) амплитуды и фазы ККО для проб мочи разной степени литогенности (см. табл.3) с привлечением характеристик измерительной системы были рассчитаны значения комплексной диэлектрической проницаемости, тангенса диэлектрических потерь и доли объемной воды (табл.4).

Расчетные данные для чистой воды соответствуют справочным данным (Ахадов, 1999).

Пониженное для обеих систем значение диэлектрической проницаемости в миллиметровом диапазоне по сравнению с величинами бидистиллированной воды вполне объяснимо тем, что часть объема растворителя с высокой диэлектрической проницаемостью замещается молекулами растворенных веществ (или коллоидами) и молекулами связанной с ними воды, обладающими малой диэлектрической проницаемостью.

Таблица 4

Диэлектрические характеристики проб мочи разной степени литогенности при 30°С

Бидист Моча

Система вода Нелитогенная слабо литоген. лито генная Сильно литогенная

исх. конц. исх. конц. конц. исх. конц.

вЗ,Зр в 3,3 р вЗ,Зр в 3,3 р

е' 30,4 26,5 21,1 27,0 22,6 27,8 24,8 28,8 27,6

8" 35,5 33,7 32,6 34,1 33,2 34,4 33,9 34,4 33,6

1&5 1,17 1,27 1,54 1,27 1,47 1,24 1,37 1,19 1,22

|е*| 46,7 42,9 38,8 43,5 40,2 44,3 42,0 44,9 43,5

Р,% 100 90,89 81,83 92,35 84,43 94,17 88,72 95,62 92,22

Поскольку содержание минеральных и органических примесей в моче здоровых людей и больных МКБ в целом можно считать одинаковым, то полученную разницу между величинами литогенной и нелитогенной

мочи можно объяснить разным соотношением связанной и свободной воды.

Из табл.4 видно, что тангенс диэлектрических потерь и количество объемной воды являются наиболее чувствительными характеристиками степени литогенности проб мочи. Поскольку тангенс диэлектрических потерь уменьшается с уменьшением льдоподобной воды в системе, то его большее значение в нелитогенной моче по сравнению с литогенной свидетельствует о большей доле структурированной воды в нелитогенной моче. Равно как и меньшая доля объемной воды в нелитогенной моче (по сравнению с литогенной), означает большее количество молекул воды, имеющих ограниченное число вращательных степеней свободы вследствие их взаимодействия с молекулами растворенных или с поверхностью диспергированных веществ.

Четвертая глава посвящена сравнительному изучению сродства к воде коллоидов мочи здоровых людей и больных МКБ путем сопоставления их электрокинетических свойств и кинетики агрегации.

Систему мочи подвергали преобразованию для удаления избыточных растворенных солей (источников образования новых кристаллоидов), при этом сохраняли уже сформировавшиеся коллоиды всего диапазона размеров и естественный белковый фон. Преобразование системы проводили с помощью щадящих методов - эксклюзионной хроматографии с использованием акрилекса Р6 (пределы фракционирования 103— 6-103) и диализа с исключаемой

молекулярной массой 6-Ю3. Приготовление рабочих дисперсий проводили путем введения преобразованных систем в обеспыленные растворы кг3м та заданной кислотности в соотношении 1:20 или 1:10.

Предварительное изучение электрокинетических свойств и кинетики агрегации коллоидов мочи показало необходимость выполнения следующих условий при постановке экспериментов: а) измерение численной концентрации взвешенных частиц необходимо дополнять экспресс-анализом распределения частиц по размерам; б) электрофоретическую подвижность частиц следует измерять неоднократно, выбирая время анализа по кинетической кривой коагуляции.

Электрокинетические характеристики коллоидов мочи определяли для шести образцов мочи здоровых людей и больных МКБ, подготовленных путем диализа и хроматографии (рис.2).

Рис. 2. Зависимости ^-рНдля систем, приготовленных из мочи здоровых людей (а) и больных МКБ (б): а) кривые 1,2- образец №1; кр. 3 - №2; кр. 4 - №2а; 1ф. 5,6 - №3; врем* с момента приготовления системы (Л/): 1,3,4,5 - (40-85) мин, 2 - 5 ч, 6 - (50-52) ч; б) кривая 1 - обр. №4; кр. 2 - №4а; кр. 3,4 - №5; кр. 5, б - №б; М: 1,2,3,5 (40-85)мин; 4,6 -23 сут. Номера без индексов - диализ; с индексом «а» - эксклюзионная хроматография. Поправка на поляризацию ДЭС не проводилась

Как видно из рис. 2а, для разных образцов мочи здоровых людей средние значения электрокинетического потенциала ложатся на одну кривую, причем модуль снижается с уменьшением рН в диапазоне рН 2-6 (ионы Н^ и ОН~ - потенциалопределяющие). Изоэлектрическое состояние достигается при рН<Ъ. Следует отметить, что экспериментальные точки, полученные в первый

час после приготовления рабочих систем, отражают свойства разных коллоидов, существенная доля которых формировалась в момент приготовления дисперсных систем из «невидимых» ультрадисперсных частиц. Так при рН 4,3-8,3 регистрировались сформированные ранее частицы с диаметром порядка 100 нм. При рН 3,05 и 3,35 в первый час после приготовления систем появлялись сверхмелкие частицы (вследствие агрегации ультрадиеперсных), при этом численная концентрация v возрастала в несколько раз (см. рис.3). В области, близкой к изоэлектрическому состоянию (рН 2,7 и 1,9) агрегация происходила настолько интенсивно, что при первом измерений регистрировались уже крупные агрегаты. Тем не менее, электрокинетические свойства частиц, сформировавшихся при разной кислотности среды, подчиняются единой закономерности. Более того, на ту же Кривую ложатся экспериментальные точки, полученные через 50

часов, отражающие «обновленные» системы.

Для систем, приготовленных из мочи больных МКБ (рис.2б), характерно различное положение изоэлектрических точек, а также отличие наклона кривых по отношению к оси абсцисс. Длительное хранение системы могло сопровождаться изменением не только значения, но и знака (кривые 3 и 4).

Рассчитанные зависимости стандартного отклонения

электрофоретической подвижности от среднего значения и

коэффициента вариации показали существенно большую

неоднородность по электрокинетическим свойствам систем мочи здоровых людей, чем систем мочи больных МКБ. Если для первых отмечено сходство с такими биосистемами как вирус гриппа (Молодкина, 1989), то для вторых - с коллоидами полистирольного латекса (Ревут, Усьяров 1981). Это позволяет предположить, что по природе поверхности коллоиды здоровых доноров ближе к биообъектам (например, содержат больше белковых компонентов).

Результаты изучения коагуляции коллоидов мочи как здоровых доноров (см. пример на рис.3), так и больных МКБ в широком диапазоне рН, свидетельствуют о том, что а) кинетика коагуляции в основном определяется электрокинетическими свойствами коллоидов (величиной степенью однородности систем); б) из сверхмелких (изначально «невидимых») коллоидов формируются «видимые», которые мало отличаются по электрокинетитическим свойствам от исходных в случае систем здоровых людей, но существенно -для систем мочи больных МКБ.

В целом для коллоидов мочи здоровых людей в широком диапазоне рН (от 1,9 до 8,75) средние значения ¿"-потенциала (в диапазоне Сер. от +3 до -33 мВ) и характер (кинетика) агрегации коллоидов практически однозначно соответствовали величине рН. Для коллоидов больных МКБ отсутствовало

12

четкое соответствие между поведением систем при агрегации и значениями электрокинетического потенциала (тем более значениями рН среды); в то же время наблюдалось увеличение размаха колебаний регистрируемой обратной численной концентрации коллоидов мочи при приближении к изоэлектрической точке.

О 50 100 150 200 1,43(5 250

1,9 -»-2,7 -А—3,05 -Х-3,4 -*-4,3 -♦-6,3 -1-8,3

Рис. 3. Кинетические кривые коагуляции коллоидов мочи здорового донора (образец №3) в 10'3 М растворах МаС1 при разных значениях рН: а) - весь период наблюдения, б) - начальный участок.

рH среды: 1-1,9; 2-2,7; 3-3,05; 4-3,4; 5-4,3; 6-6,3; 7-8,3

По классическому варианту теории ДЛФО был проведен расчет энергии парного взаимодействия коллоидов «видимого» и «невидимого» диапазонов ^=50 и 25 нм) для широкого диапазона значений констант Гамакера А при использовании значений штерновского потенциала, равных значениям электрокинетического потенциала, рассчитанных с поправкой на поляризацию ДЭС для данных размеров частиц.

Произведено сравнение наиболее вероятных значений константы Гамакера, при которых электрокинетические данные не противоречат характеру (кинетике) агрегации коллоидов мочи. Поскольку для ряда проб и значений рН электрокинетические данные могли объяснить кривые коагуляции для любого значения константы Гамакера, то за «опорные» значения А принимали единственно возможные для некоторых значений рН, а при других рН выбирали ближайшие к ним (по возможности те же) значения константы Гамакера. При таком подходе взаимодействие коллоидов мочи здоровых людей можно характеризовать величиной константы Гамакера порядка а

взаимодействие коллоидов мочи больных МКБ - величиной

13

Полученное различие можно трактовать с учетом действия частиц через прослойку растворителя. Поскольку, согласно микроскопической теории, сложные константы тем выше, чем больше различаются вещества

дисперсной фазы Ац и дисперсионной среды А22 = (ТдТ-Т^а I] (Яминский

и др., 1982), то можно считать, что поверхность коллоидов мочи больных МКБ является менее гидрофильной, чем поверхность коллоидов мочи здоровых доноров.

Предположения о присутствии сверхмелких (изначально невидимых с помощью поточного ультрамикроскопа) частицах подтвердилось при анализе мочи методом спектроскопии оптического смешения (ОС). В данной части работы исследованы 3 образца мочи здоровых людей и 11 образцов мочи больных МКБ. Для всех образцов мочи, не зависимо от патологии, были получены бимодальные спектры, причем размер меньшей моды соответствовал диаметру ~ 50 нм.

Основные результаты и выводы работы:

1. Методом КВЧ-диэлектрометрии показано, что моча здоровых людей и больных МКБ характеризуются различными значениями комплексной диэлектрической проницаемости, которые демонстрируют большую степень структурирования воды в системе здоровой мочи.

2. Вакуумное концентрирование образцов усугубляет агрегативную неустойчивость систем, что усиливает различия в соотношении между объемом свободной и связанной воды в моче здоровых людей и больных МКБ, приводящее к возрастанию различия их диэлектрических свойств.

3. Предложен критерий литогенности, позволяющий с достаточной вероятностью определять степень литогенности мочи у данного пациента.

4. Коллоиды (кристаллоиды) мочи здоровых людей характеризуются одинаковой зависимостью электрокинетического (£•) потенциала от рН среды, но высокой степенью неоднородности систем по электрокинетическим свойствам; для коллоидов мочи разных больных МКБ характерны различные зависимости но меньшая неоднородность электрокинетических свойств коллоидов каждого образца мочи.

5. Взвешенным частицам мочи здоровых людей свойственны в целом меньшие значения константы Гамакера чем частицам мочи больных МКБ (~10-19Дж), что может отвечать их большему сродству к воде.

Основные результаты и выводы опубликованы в работах:

1. Бареева Р.С. Изучение коагуляции взвешенных частиц мочи здоровых и больных мочекаменной болезнью // Юбилейная конференция молодых ученых и специалистов: Тез. докл. - ВМА, 1998. - С. 15

2. Бареева Р.С, Саматыго А.Б. Инструментальный метод ранней диагностики мочекаменной болезни // Юбилейная конференция молодых ученых: Тез. докл.-ВМА, 1998.-С. 16

3. Бареева Р.С, Шкуро А. В. Сопоставление параметров КВЧ-определения литогенности мочи с некоторыми биохимическими показателями проб мочи больных уролитиазом // Юбилейная конференция молодых ученых: Тез. докл.-ВМА, 1998.-С. 16

4. Бареева Р.С, Саматыго А.Б., Черняков Г.М. Исследование камнеобразующих свойств мочи с помощью КВЧ-излучения сверхмалой интенсивности // Мочекаменная болезнь: Тез. докл.УИ-я Международная конференция урологов. - Харьков, 1999. - С 77-78

5. Бареева Р.С, Черняков Г.М. Использование КВЧ-излучения сверхмалой интенсивности для исследования литогенных свойств мочи // Тез. докл. II Съезда биофизиков России:- Москва, 1999. - Т.2, IX. 10. - С 646-647

6. Молодкина Л.М., Бареева Р.С, Черняков Г.М. Изучение плохо определенных высокодисперсных систем на примере мочи здоровых людей и больных мочекаменной болезнью //Информационные и бизнес-технологии XXI века: Труды Межд. Бизнес-форума (22-27 ноября 1999 г.). - СПб: СПбГТУ, 1999.-С51-52

7. Бареева Р.С, Молодкина Л.М. Электрокинетические свойства и агрегативная устойчивость дисперсий коллоидов мочи здоровых людей и больных мочекаменной болезнью // Формирование технической политики инновационных наукоемких технологий: Сб. трудов науч.-практ. конф. и школы-семинара. - СПб: СПбГПУ, 2004. - С. 29-34

8. Левковский С. Н., Бареева Р.С Физические свойства мочи в патогенезе уролитиаза// Клин, патофизиология. - 2004. - №2. - С 24-27

9. Бареева Р.С, Яфясов А.М., Черняков Г.М. Использование миллиметрового излучения сверхслабой интенсивности для исследования камнеобразующих свойств мочи человека //Вестник СПбГУ. - 2004. - Сер. 4, вып. 3. - С 92-95.

Подписано в печать 21- О5- СИ г. Тираж 100 экз. Заказ №800 Санкт-Петербург, ООО «АБЕВЕГА», Московский пр., д.2/6 Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 65-299

t ||I

22 MAP 2005

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Бареева, Роза Сибагатовна

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Физико-химические основы камнеобразующих свойств мочи.

1.1.1. Химический состав мочи.

1.1.2. Химический состав мочевых камней.

1.1.3. Образование кристаллов из пересыщенных растворов.

1.1.4. Основные концепции камнеобразования.

1.1.5. Состав и структура белковой матрицы мочевых камней.

1.1.6. Научные основы методов диагностики мочекаменной болезни.

1.2. Микроволновая диэлектрометрия.

1.2.1. Диэлектрические свойства водных систем в области миллиметровых электромагнитных волн.

1.2.2. Изучение состояния воды в растворах.

1.2.3. Использование миллиметровых волн для определения типа гидратации.

1.2.4. Использование миллиметровых волн в биологии и медицине.

1.2.5. Диэлектрические измерения в области миллиметровых электромагнитных волн.

1.3. Электрокинетические свойства и агрегативная устойчивость биоминеральных коллоидов.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Выбор объектов изучения литогенных свойств мочи.

2.2. Биохимический анализ мочи.

2.3. Диэлектрический метод исследования мочи.

2.3.1.Экспериментальная техника измерения параметров комплексного коэффициента отражения КВЧ-излучения.

2.4. Определение электрокинетических свойств и агрегативной устойчивости коллоидов мочи.

2.4.1. Аппаратурное обеспечение и методика изучения агрегации коллоидных частиц.

2.4.2. Аппаратурное обеспечение и методика определения электрокинетического потенциала коллоидных частиц.

2.4.3. Расчет энергии парного взаимодействия коллоидов мочи.

2.5. Применение метода оптического смешения для определения размеров взвешенных компонентов мочи.

Глава 3. Диэлектрические свойства мочи здоровых и больных мочекаменной болезнью.

3.1. Биохимические показатели проб мочи здоровых людей и больных мочекаменной болезнью.

3.2. Результаты КВЧ-диэлектрометрии модельных растворов солей.

3.3. Электродинамические параметры мочи здоровых людей и больных мочекаменной болезнью.

3.4. Значения компонент комплексной диэлектрической проницаемости мочи здоровых людей и больных мочекаменной болезнью.

3.5. Диэлектрические параметры концентрированной мочи.

Глава 4. Сравнение электрокинетических свойств и агрегативной устойчивости коллоидов мочи здоровых людей и больных мочекаменной болезнью. р 4.1. Обоснование методики экспериментов, подготовка проб мочи.

4.2. Электрокинетические свойства коллоидов мочи здоровых людей и больных мочекаменной болезнью.

4.3. Агрегативная устойчивость дисперсных систем мочи.

4.4. Определение размеров взвешенных частиц мочи методом спектроскопии оптического смешения.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Изменение диэлектрических свойств мочи человека при мочекаменной болезни"

Мочекаменная болезнь (уролитиаз) человека - распространенное заболевание. Диагноз мочекаменной болезни (МКБ) устанавливают в основном путем ультразвукового, рентгенологического, а также биохимического обследования, направленного на выявление метаболических нарушений. Вместе с тем актуальной является во многом нерешенная задача своевременной диагностики начальных изменений свойств мочи при уролитиазе и оценка степени активности камнеобразования в период заболевания. Также открытым остается вопрос о причине камнеобразования.

В настоящее время существует два альтернативных подхода к объяснению процесса образования мочевых камней, причем в обоих рассматривается специфическая взаимосвязь присутствующих в моче солей и белков. В одном подходе белки считают коллоидными стабилизаторами кристаллических образований, за счет адсорбции которых на поверхности кристаллов повышается растворимость солей. В другом белкам отводится роль матрицы (посторонних зародышей), на которой происходит кристаллизация солей.

Несмотря на ключевую роль в агрегативной устойчивости системы мочи процесса взаимодействия ее компонентов с растворителем (водой), до сих пор не проводилось сравнения мочи здоровых и больных МКБ с этих позиций. А именно, не определялось состояние (структурирование) воды в многокомпонентной системе нативной мочи, не изучалось и сродство к воде отдельных компонентов, в частности, камнеобразующих кристаллоидов и коллоидов.

Вместе с тем, такой метод исследования как микроволновая диэлектрометрия, позволяет решать подобные задачи. Крайневысокочастотный (КВЧ) диапазон электромагнитного излучения представляет особый интерес для водных систем биообъектов, поскольку он соответствует области максимальной дисперсии диэлектрической проницаемости свободной воды. Методом КВЧ-диэлектрометрии изучают эффекты гидратации (положительной, отрицательной, гидрофобной и гидрофильной); процессы комплексо-образования, конформационные переходы биополимеров, межмолекулярные взаимодействия, состояние воды в коллоидных системах. Для простых и сложных модельных систем, а также для крови, желчи, кожи больных и здоровых пациентов на основании диэлектрометрических характеристик рассчитывают действительную и мнимую части комплексной диэлектрической проницаемости, тангенс диэлектрических потерь, по которым судят о структуре воды, взаимодействующей с растворенными и коллоидными компонентами на разных уровнях организации системы. Поэтому метод КВЧ-диэлектрометрии принципиально может быть использован для характеристики дисперсной системы мочи, включающей ионные, молекулярно растворенные и коллоидные компоненты.

Цель работы заключалась в сравнении взаимодействия (степени структурирования) воды с компонентами мочи здоровых людей и больных мочекаменной болезнью (МКБ) с применением КВЧ-диэлектрометрии.

Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи:

1. Провести химический и биохимический анализ изучаемых образцов мочи больных уролитиазом и здоровых людей.

2. Разработать методику КВЧ-исследования мочи, включающую предварительную подготовку препарата.

3. В миллиметровом диапазоне электромагнитных волн (ЭМВ) изучить диэлектрические характеристики мочи здоровых людей и больных МКБ, обеспечив условия потери агрегативной устойчивости систем.

4. В широком диапазоне рН при сохранении естественного белкового фона сравнить коллоиды мочи здоровых людей и больных МКБ по степени их сродства к воде.

5. Оценить возможность лабораторной диагностики литогенных свойств мочи человека на основе регистрации электродинамических параметров мочи. ф Научная новизна работы:

1. Впервые КВЧ-диэлектрометрия применена для исследования литогенных свойств мочи.

2. Впервые определены комплексные значения диэлектрической проницаемости мочи здоровых людей и больных МКБ, по которым выявлены различия в степени структурирования воды в этих системах.

3. Установлена однозначная связь между степенью литогенности мочи и характером ее взаимодействия со сверхслабым электромагнитным излучением (ЭМИ) миллиметрового диапазона.

4. Впервые получены зависимости электрокинетического потенциала коллоидов мочи от рН среды и показано их отличие для систем мочи здоровых людей и больных МКБ.

5. Проведена оценка значений константы Гамакера для коллоидов мочи здоровых людей и больных МКБ.

Практическая значимость работы. Разработанная методика изучения здоровой и литогенной мочи в миллиметровом диапазоне низкоинтенсивного ЭМИ, включая предварительную подготовку препарата, выявленные различия их диэлектрических свойств могут быть использованы для создания технических средств ранней клинической диагностики МКБ на стадиях до образования почечных камней; предложенный критерий литогенности * позволит использовать параметры комплексного коэффициента отражения

ККО) миллиметрового излучения в условиях вакуумного концентрирования мочи для градации ее камнеобразующих свойств.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Моча здоровых людей и моча больных МКБ характеризуются различными значениями компонент комплексной диэлектрической проницаемости в миллиметровом диапазоне сверхслабого электромагнитного излучения; моче здоровых пациентов соответствует более высокая степень структурирования воды.

2. Вакуумное концентрирование образцов мочи в 1,5-3 раза способствует развитию процесса агрегации диспергированных компонентов в течение эксперимента, в результате чего существенно возрастают различия диэлектрических свойств мочи здоровых людей и больных МКБ.

3. Взвешенные частицы (коллоиды) мочи здоровых людей характеризуются одинаковой зависимостью электрокинетического (£-) потенциала от рН среды, но высокой степенью неоднородности систем по электрокинетическим свойствам; для коллоидов мочи разных больных МКБ характерны различные зависимости «С, - рН», но меньшая неоднородность электрокинетических свойств коллоидов каждого образца мочи.

4. Взвешенным частицам мочи здоровых людей свойственны в целом меньшие значения константы Гамакера, чем частицам мочи больных МКБ, что может свидетельствовать об их большем сродстве к воде.

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Бареева, Роза Сибагатовна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Методом КВЧ-диэлектрометрии показано, что моча здоровых людей и больных мочекаменной болезнью характеризуются различными значениями комплексной диэлектрической проницаемости, которые демонстрируют большую степень структурирования воды в системе здоровой мочи.

2. Вакуумное концентрирование образцов усугубляет агрегативную неустойчивость систем, что усиливает различия в соотношении между объемом свободной и связанной воды в моче здоровых людей и больных мочекаменной болезнью, приводящее к возрастанию различия их диэлектрических свойств.

3. Предложен критерий литогенности, позволяющий с достаточной вероятностью определять степень литогенности мочи у данного пациента.

4. Коллоиды (кристаллоиды) мочи здоровых людей характеризуются одинаковой зависимостью электрокинетического (£■) потенциала от рН среды, но высокой степенью неоднородности систем по электрокинетическим свойствам; для коллоидов мочи разных больных мочекаменной болезью характерны различные зависимости - рН», но меньшая неоднородность электрокинетических свойств коллоидов каждого образца мочи.

5. Взвешенным частицам мочи здоровых людей свойственны в целом меньшие значения константы Гамакера (Ю*20- 5-10*2ОДж), чем частицам мочи больных мочекаменной болезнью (~10*19Дж), что может отвечать их большему сродству к воде.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата физико-математических наук, Бареева, Роза Сибагатовна, Санкт-Петербург

1. Берёзов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1998. -704 с.

2. Савина В.П., Соколов Н.Л., Иванов Е.А. Исследование состава летучих соединений пота и мочи у человека // Космическая биология и авиакосмическая медицина. 1975. — №6. - С.76-78.

3. Козинец Г.И. Интерпретация анализов крови и мочи. М.: Медицина, 1997. -124 с.

4. Кримкевич Е.И., Футерман Н.А., Персидский Ю.В. Суточный ритм электролитуреза у здоровых людей // Физиологический журнал. — 1979.-Т.25, №3. — С.270-274.

5. Запарин В.К. Содержание микро- и макроэлементов в моче у здоровых людей, при мочекаменной болезни и туберкулёзе почек в дневное и ночное время: Автореф. дис. канд. мед. наук. Харьков, 1964. - 12 с.

6. Чугай А.В. Физико-химические основы определения химического состава почечных камней: Автореф. дис. канд. хим. наук. — Донецк, 1989. 18 с.

7. Pyrah L. N. Renal calculus // Berlin etc.: Spriger-vere, 1979. P.370-379.

8. Тикстинский О. Л., Александров В. П. Мочекаменная болезнь. — СПб: Питер, 2000.-384 с.

9. Левковский Н.С., Левковский С. Н. Методика расчета насыщения мочи камнеобразующими соединениями для прогнозирования уролитиаза. — СПб: ВМедА, 2003. 42 с.

10. Kallistratos G. Physicochemical principles and clinical conserning the conservative treatment of kidney stones // Urol. Intern. 1974. - V.29, №2. -P. 93-113.

11. Schneider H.J., Berner R., Hesse A. Technik der hamsteinanalyse. Leipzig, 1974.- 166 s.

12. Buck A.C. Rise factors in idiopatic stone disease // Scientific Foundation of

13. Urology, 3-ed. Oxford, Chicago, 1990. - P. 176-192.

14. Воюцкий C.C. Курс коллоидной химии. -M.: Химия, 1975. С. 223-233.

15. ВайнбергЗ.С. Камни почек. -М.: Медицина, 1971. 50 с.

16. Butt A.I. The importans of colloid science in the etiology of kidney stones // J. Adv. intern. Med., 1955.-P.7-11.

17. Панин А. Т. Растворение рецидивных камней мочевой системы // Отчет о НИР. BMA Шифр темы №183-84 ВАЛ. - Инв. №XIV-6134. - Л., 1984. -244 с.

18. Nishio S., Abo J., Wakatsuki A. Matrix glicosaminoglycans in urinary stones // J. Urol. 1985. - Vol. 134, №9. - P. 503-505.

19. Марри P., Греннер Д., Мейес П. Биохимия человека. — М.: Мир, 1993. Т.1. - С.43; Т.2. - С.320.

20. Северин Е. С. Биохимия. М.: Издательский дом ГЭОТАР-мед., 2000 г. -684 с.

21. Teichman W. Untersuchung von Harn and konkrementen. Berlin, 1975. - S.23-25.

22. Дасаева Л. А., Шатохина С. Н., Шилов Е. М. Диагностика, медикаментозное лечение и профилактика мочекаменной болезни // Клин, медицина. — 2004, №1.-С. 21-26.

23. Thome J. М., Resnick М. I. Separation and identification of urinary glycosaminoglycans from and non stone forming patients // J. Urol. 1984. -Vol.131, №2.-P. 197-206.

24. Томах Ю.Ф. Некоторые физико-химические и биохимические признаки нефролитиаза // Урология и нефрология. 1993. - №6. - С. 19-21.

25. Левковский С.Н. Мочекаменная болезнь: физико-химические аспекты прогнозирования и профилактики рецедивов: Автореф. дис. канд. мед. наук. -СПб, 1998.-17 с.

26. Левковский С.Н. Физические свойства мочи в патогенезе уролитиаза // Клин, патофизиология. 2004. — №2. - С.24-27.

27. Серняк Г.С., Билоборов Л.М., Литвиненко Н.К. Значение суточныхколебанийрНмочи в распознавании химического состава мочевых камней // Урология и нефрология. 1984. -№3. - С.21-26.

28. Hosgaard I., Lieske I.C., Deganello S. Nucleation, adhesion and internalization of calcium-containing urinary crystals by renal cells // J. Am. Soc. Nephrol. 1999. - Vol. 10, №14.-422-429 p.

29. Garia-Matilla, Rodman G.S. Struvite stones // Nephrol. 1999. - Vol.81. - 150159 p.

30. Единый Ю.Т., Дзюрак B.C., Желтовская Н.И. Концентрация водородных ионов мочи как один из патогенетических факторов мочекаменной болезни // Врачебное дело. 1987. - № 12. - С. 57-59.

31. Голощапов Е.Т. Метод определения фибринолитической активности мочи // Лабораторное дело. 1987. - № 5. - С. 355-356.

32. Алчинбаев М. К. Лабораторные методы диагностирования // Урология. -2000. №5. - С.9-10.

33. Единый Ю.Г., Дзюрак B.C., Желтовская Н.И. Протеолизно-ионная теория патогенеза почечно-каменной болезни // Урология и нефрология. 1989. -№ 6. - С. 37-40.

34. Grass F., Kmilcik J. Diagnosic, prophilaxis of urolithiasis // Pzzegl Lek. 1997, 54 (5).-335-343 p.

35. Шатохина C.H., Шабалин B.H. Ранняя диагностика уролитиаза, определение степени его активности и состава камнеобразующих солей мочи (система литое) // Урология и нефрология. 1998. -№1. - С. 19-23.

36. Шатохина С.Н., Шабалин В.Н. Феномен патологической кристаллизации камнеобразующих солей мочи при уролитиазе // Урология и нефрология. -1998. №2. - С. 16-19.

37. Шатохина С.Н., Шабалин В.Н. Аутогенные ритмы и самоорганизация биологических жидкостей // Бюлл. экспер. биологии и медицины. 1996. -Т. 122, №10. -С.364-371.

38. Тикстинский О.Л., Новиков И.Ф. Особенности камнеобразования в почках у больных в семьях, отягощенных по уролитиазу // Урол. и нефрол. 1993.4.-С. 16-19.

39. Хургин Ю.И., Кудряшова В.А., Завизион В.А. Спектральная зависимость поглощения миллиметрового излучения в водно-органических системах // Медико-биологические аспекты мм-излучения: Сб. науч. тр. М.; ИРЭ АН СССР, 1987.-С. 246-251.

40. Бецкий О.В. Миллиметровые волны в биологии и медицине // Радиотехника и электроника. 1993. - Т.38., №10. - С. 1760-1782.

41. Казаринов К.Д. Биологические эффекты КВЧ-излучения низкой интенсивности // Итоги науки и техники. 1990. - Т.27. - 102 с.

42. Ахадов Я.Ю. Диэлектрические параметры чистых жидкостей. М.: Издательство МАИ, 1999. - 854 с.

43. Кинг Р., Смит Г. Антенны в материальных средах. М.: Мир, 1984. - 393 с.

44. Аксёнов С.И. Вода и её роль в регуляции биологических процессов. М.: Наука, 1990.-113 с.

45. Самойлов О. Я. Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов. -М., 1975, С. 59-69.

46. Кашпур В.А., Малеев В.Я., Щеголева Т.Ю. Исследование гидратации глобулярных белков дифференциальным диэлектрическим методом// Молекулярная биология. 1976. - Т.Ю. - С.568-575.

47. Аплеталин В.Н., Мфиакри В.В., Чигряй Е.Е. Поглощение субмиллиметровых волн полярными жидкостями // Оптика и спектроскопия. 1970. - Т.29., №6. - С.1157-1159.

48. Afsar M.V., Hasted J.R. Measurements of the optical constants of liquid H20 and D20 between 6 and 450 sm'1 // Opt. Soc. Am. 1977. - V.67. - P.902-913.

49. Яминский B.B., Пчелин В.А., Амелина E.A. Коагуляционные контакты в дисперсных системах. — М.: Химия, 1982. 184 с.

50. Малеев В.Я., Кашпур В.А., Щеголева Т.Ю. Диэлектрометрия в миллиметровом диапазоне длин волн как метод исследования взаимодействия биополимеров с водой // Нетепловые эффекты миллиметрового излучения: Сб. науч. тр. М.: ИРЭ АН СССР, 1981. - С. 2641.

51. Абросимов В.К., Крестов А.Г., Альпер Г.А. Достижения и проблемы теории сольватации. Структурно-термодинамические аспекты. Наука, 1998. — С.6-11.

52. Твердислов В.А., Тихонов А.Н., Яковенко JI.B. Физические механизмы функционирования биологических мембран. -М.: Изд. МГУ, 1986 С.91-97

53. Кутепов A.M. Биологически активные вещества в растворах. — М.: Наука, 2001.-С. 110.

54. Пчелин В. А. Связанная вода в дисперсных системах. — М.: Изд. МГУ, 1976. -Вып.З. — С.103-119.

55. Кесслер Ю.М. Сольвофобные эффекты. -Лен.: Химия, 1989.-308 с.

56. Девятков Н.Д., Хургин Ю.И., Бецкий О.В. Использование миллиметровой спектроскопии для исследования межмолекулярных взаимодействий в растворах / Нетепловые эффекты миллиметрового излучения: Сб. науч. тр. — М.: ИРЭ АН СССР, 1981.-С.5-25.

57. Глибицкий Г.М., Кашпур В.А. Метод измерения диэлектрической проницаемости в миллиметровом диапазоне растворов биоматериалов в зависимости от температуры // Миллиметровые волны в биологии имедицине: Сб. науч. тр. М.: ИРЭ АН СССР, 1989. - С. 10-14.

58. Логинова Д.В., Лилеев A.C., Лященко А.К. Гидрофобная гидратация анионов // Миллиметровые волны в медицине и биологии: Сб. докл. — 2003. — С.171-173.

59. Кузнецов А.Н. Биофизика электромагнитных воздействий. — М.: Энерго-атомиздат, 1994. 255 с.

60. Gook H.F. The dielectric behaviour of some types of humans tissues at microwave frequencies // British J. Appl. Phys. 1951. - V.2, №10. - P.295-300.

61. Щеголева Т.Ю. СВЧ-Диэлектрометрия биополимеров и клеток: Автореф. дис. докт. физ.-мат. наук. -М., 1988.-32 с.

62. Турковский И.И., Кузнецов А.Н. Изучение водного обмена тканей кожи методом КВЧ-диэлектрметрии // Биофизика. 2003. - Т.48, вып.1. - С.73-75.

63. Эме Ф. Диэлектрические измерения. М.: Москва, 1967. - 223 с.

64. Девятков Н.Д., Бецкий О.В., Завизион В.А. Гидратация желатины в водных растворах низкомолекулярных соединений //Медико-биологические аспекты миллиметрового излучения: Сб. науч. тр. / Отв. ред. Н.Д. Девятков. М.: ИРЭ АН СССР, 1987. - С.235-245

65. Новскова Т.А., Лященко А.К., Гайдук В.И. Диэлектрические спектры и молекулярно-кинетические структурные изменения в водных растворах диметилсульфоксида. // Миллиметровые волны в медицине и биологии: Сб. докл. 1997.-С.200-202.

66. Малая Л.Г., Щеголева Т.Ю., Бахова J1.K. Исследование методом СВЧ-диэлектрометрии параметров нативного аденилатциклазного комплекса при модуляции его активности // Биофизика. 1988. - Т.ЗЗ, вып.4. - С.629-634.

67. Беляков Е.В., Кичаев В.А., Пославский М.В. Использование КВЧ-радиофизических параметров крови в целях диагностики // Миллиметровые волны в биологии и медицине: Сб. науч. тр./ Отв. ред. Н.Д.Девятков. М.: ИРЭ АН СССР, 1989. - С.83-88.

68. Гордиенко A.B., Кузнецов А.Н., Турковский И.И. Диагностика ранних нарушений коллоидного состояния пузырной желчи // Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения: Тез. докл. СПб., 1997. С.150-151.

69. Брандт A.A. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. — М.: Радио, 1963.-403 с.

70. Браун В. Диэлектрики. М.: Изд-во иностранной литературы, 1961. - 362 с.

71. Гольдштейн Л.Д., Зернов Н.В. Электромагнитные поля и волны. — М.: Советское радио, 1971. 662 с.

72. Тареев Е.М. Болезни почек. -М.: Медицина, 1993. Т. 1. - 619 с.

73. Дерягин Б.В. Теория взаимодействия частиц в присутствии двойных электрических слоев и агрегативной устойчивости лиофобных коллоидов в дисперсных системах//Изв. АН СССР-Сер. хим.-1937.-№ 5 -С. 1153-1164

74. Дерягин Б.В., Ландау Л.Д. Теория устойчивости сильно заряженных лиофобных золей и слипания сильно заряженных частиц в растворах электролитов // Журн. экспер. и теор. физики. 1941. - Т.11, № 2. - С.802-821; 1945.-Т. 15, № 11. -С.663-681.

75. Verwey E.J., Overbeek J.Th.C. Theory of the stability of lyophobic colloids. -Amsterdam: Elsevier Publ. Co., 1948. 321c.

76. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. М.: Высшая школа, 1984. — 368 с.

77. Дерягин Б.В., Чураев Н.В. Смачивающие пленки. М.: Наука, 1984. - 160 с.

78. Дерягин Б.В. Теория устойчивости коллоидов и тонких пленок. М.: Наука, 1986.-662 с.

79. Уильяме В., Уильяме X. Физическая химия для биологов. М.: Мир, 1976. — 600 с.

80. Гамаюнов Н.И., Косов В.И., Масленников Б.И. Ионообменные процессы и электрокинетические явления в набухающих природных и синтетических ионитах. Тверь: ТГТУ, 1999. - 156 с.

81. Либинсон Г.К. Физико-химические свойства карбоксильных катионов. — М.: Недра. 1969.- 112 с.

82. Longaworth L.G. Electrophoretic potential of proteins //Can. Chem. Oroc. 1950. - Vol.34.-P.204-211.

83. Bier M. Electrophoresis. N.-Y., 1959. - 450 p.

84. Руководство по медицинской микробиологии. M.: Медицина, 1982. Т.З. -448 с.

85. Тихоненко Т.И. Методические основы биохимии вирусов. — М.: Медицина, 1973.-334 с.

86. Тэйлор Д.Ф. Выделение белков / Нейрат Г., Бэйли К. Белки. М., 1956.1. Т.1.-С.5.

87. Magdoff-Fairchild B.S. Electrophoretic and buoyant density variants of southern bean mosaic virus // Virology. 1967. - Vol. 31. - P.l42-153.

88. Tailor D.H. Bosman H.B. The electrokinetic properties of reovirus type 3. Electrophoretic mobility and zeta potential in dilute electrolytes // J. Colloid Interface Sci. 1981. - Vol. 83, N 1. - P. 153-162.

89. Тихоненко Т.И. Биохимия вирусов. M.: Медицина, 1966. - 295 с.

90. Тихоненко Т.И. Биохимия вирусных частиц. М.: Медицина, 1977. - 368 с.

91. Молодкина JI.M., Молодкин В.М, Вострюхина О.А. Изучение электрофоре-тической подвижности вирусов гриппа А1 /Ленинград/ и A3 /Ленинград/ // Коллоид, журн. 1986. - Т.48, №1. - С.83-89.

92. Flow ultramicroscopy investigation of the aggregative stability of influenza virus dispersions L.M.Molodkina, E.V Golicova, . Yu.M. Chernoberezhsky, V. M. Kolikov // Colloids and surfaces ArPhysico-chemical and engineering aspects, 1995.-P.1-9.

93. Измайлова B.H., Ямпольская Г.П., Сумм Б.Д. Поверхностные явления в белковых системах. М.: Химия, 1988. - 240 с.

94. Гамаюнов Н.И., Косов В.И., Масленников Б.И. Ионообменные процессы и электрокинетические явления в набухающих природных и синтетических ионитах. — Тверь: ТГТУ. 1999. - 156 с.

95. Кадошников В.М., Куковский Е.Г. О взаимодействии гуминовых кислот с каолинитами различной степени кристалличности // Укр. хим. журн. — 1973. — Т.39, №2. С. 168-171.

96. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. М.: Наука, 1977. - 356 с.

97. Молодкина Л.М., Коликов В.М. Комплексный подход к изучению высокодисперсных структурно сложных биоминеральных систем / Научно-технические ведомости СПбГТУ. 2000. - №2 (20). - С.58-69.

98. Молодкина Л.М. Физико-химический анализ высокодисперсных белоксодержащих систем на основе микроэлектрофореза и поточной ультрамикроскопии: Автореф. дис. докт. физ-мат. наук. СПб, 2000. - 36 с.

99. Гирфанова Т.Ф. Сравнение электроповерхностных свойств и агрегативной устойчивости неорганических и биологических объектов на примере кварца и клеток Escherichia coli: Автореф. дис. канд. хим. наук. -Ленинград, 1985. 19 с.

100. Лазаренко Е.Н. Выделение бактериальных клеток из культурной жидкости с помощью катионных полиэлектролитов методами флокуляции и флотации: Автореф. дис. канд. хим. наук. Ленинград, 1990. - 17 с.

101. Зенкевич Г.Д. Методы изучения состояния водно-минерального обмена / Биохимические методы исследования в клинике: Справочник. -М.: Медицина, 1969. С.389-458.

102. Карпенко B.C., Колесников Г.Ф., Петрунь Н.М. Функциональная диагностика в урологии и нефрологии. — Киев: Здоров'я, 1977. 223 с.

103. Мартинсон Э., Виллако Л. Применение тиомочевины в качестве восстановителя при колориметрическом определении фосфора // Лабор. дело. 1961. - Т. 7, №2. - С. 30-32.

104. Sorbino-Simoes М., Pereira М. A sensitive method for the measurement of serum uric acid using hydroxylamine // J. Lab. Clin. Med. 1965. - Vol. 65, N4. -P. 665-668.

105. Peterson Garry L. A simplification of the protein assay method of Lowry et al. Which is more generally applicable // Anal.Biochem. 1977. - Vol. 83, N2. -P.346-356.

106. Новскова T.A., Гайдук В.И. Связь спектров поглощения с вращательным движением молекул жидкой и связанной воды // Биофизика. 1996. — Т.41, вып.З. - С.565-582.

107. Wirsema P. Н., Loed A. Z., Overbeek J. Th. Calculation of electrophoretic mobility of a spherical colloid particle // J. Colloid Interface Sci. 1966. - V.22. -P. 78.

108. O'Brien R. W., White L. R. Electrophoretic mobility of a spherical colloid particle // J. Chem. Soc. Faraday Trans. II. 1978. - Vol. 74, №9. - P. 16071626.

109. Hogg R., Healy T.W., Fuerstenau D.W. Mutual coagulation of colloidal dispersions//Trans. Faraday Soc. 1966. - Vol. 62, N 6. - P.1638-1651.

110. Дерягин Б.В., Муллер B.M. О медленной коагуляции гидрофобных коллоидов // Докл. АН СССР. 1967. - Т. 176, №4. - С. 869-872.

111. Hoggs R., Yang К. С. Secondery coagulation // J. Colloid Interface Sci. -1976. Vol. 56, №3. - P. 673-676.

112. Багдасарян P.А. Механизмы формирования циркадианной ритмичности деятельности почки и водно-солевого обмена // Проблемы хронобиологии. -1990.- Т.1, №1/2. С.50-81.

113. Единый Ю.Г. Дзюрак B.C. Проблемы патогенеза и метафилактики уролитиаза // Урология. 1976. - Вып. 10. - С. 101-105.

114. Яминский В.В. Коагуляционные контакты в дисперсных системах. М.: Химия, 1982.- 184 с.

115. Мельнишнов Ю.М. О некоторых факторах, способствующих возникновению мочекаменной болезни // Урология и нефрология. — 1988. -№2. С.41.

116. Юнкеров В.И., Григорьев С.Г. Математико-статистическая обработка данных медицинских исследований. СПб: Изд. ВМА, 2002. - 267 с.

117. Молодкина Л.М., Селентьев Д.Г., Голикова Е.В. Определение размера частиц вируса гриппа методом поточной ультрамикроскопии // Коллоидный журнал. 1987. - Т.49, №3. - С.580-583.

118. Молодкина Л.М., Арабева Л.И., Голикова Е.В. Об особенности кинетики коагуляции дисперсии вируса гриппа в 0,1 М растворе NaCl // Коллоид, журн. 1989. - Т.51, №3. - С.618-619.

119. Ревут Б.И., Усьяров О.Г. Изучение вариации электрокинетического потенциала в растворах электролитов и поверхностно активных веществ // Коллоид, журн. 1981.-Т.43,№2.-С. 303-308.

120. Dennis С. Priev, Mitchell М. J. Lin. The effect of a distribution in surface properties on colloid stability // J. Colloid Interface Sci. 1982. - V. 86, №1. -P. 17-25.

121. Camejo G., Hurt E., Romano M. Properties of lipoprotein complexes isolated by affinité chromatography from human aorta // Biomed. Biochim. Acta. — 1985. V.44, №3. - P.389.

122. Чечик O.C., Клюбин B.B. Опыт измерения диаметра частиц латексов. — JL: Научн.-техн. пропаганда, 1986. 12 с.