Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Разработка методик интерференционно-голографического исследования электрофореза и диффузии белков

ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Разработка методик интерференционно-голографического исследования электрофореза и диффузии белков"

I 1 .

АКАДЕМИЯ НАУК СССР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ СБЫВШИЕ

На правах рукописи

ШРЕР ИРИНА АНАТОЛЬЕВНА

УЖ 535.41:577.11

РАЗРАБОТКА ШОДИК Ш1ТЕРШВДЮШГО-Г010тМЧЕСК0Г0 ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА И ДИЕбУЗИИ БЕЛКОВ

(специальность: 03.00.02 - биофизика)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ленинград .1591

л

Работа выполнена в физико-техническом институте им,А.Ф.Иоффе АН СССР.

Научный руководитель - доктор физико-математических наук, профессор С.Б.Гуревич.

Официальные оппоненты - доктор технических наук Р.Е.Быков,

доктор химических наук Б.Г.Беленький.

Ведущая организация - Научно-исследовательский институт физики ЛГУ.

Защита состоится *2Ъ" jfl 199/ г. в

часов на заседании специализированного Совета Д 003,53.01 при Научно-техническом объединении АН СССР по адресу: I98I03, г.Ленинград, пр.Огородникова, 26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НТО АН СССР.

Автореферат разослан -В» oielt X_ 199/ г.

Ученый секретарь специализированного кандидат химических наук

Совета

В.А.Шкуров

..Д ■ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

^Современный этап развития науки и техники требует раз-^рЬботкк и постоянного усовершенствования методов исследования при решении рада прикладных задач. Большую помощь в решении задач оказывают оптические методы исследования. С появлением когерентной оптики и развитием голографии широкое применение при решении задач исследования и нераэрушаюцего контроля на- ' шли метода голографичзской интерферометрии, с помощью которых стало возможно изучать широкий круг разливших объектов. Определенное место среди изучаешь объектов занимают биологически активные вещества, выделение которых в чистом виде сопряаено с определенными трудностями.

В настоящее время наиболее эффективным методом разделения и анализа биологических смесей является электрофорез и его разновидности. Широкий арсенал способов визуализации данных по результату разделения, таких как окрааивание, флуоресценция, автография, не дают возможность получить оперативно полнув количественную информации, а гакха изучать динамику непосредственно в ходе процесса. Кроме того, эти метода являются контактными и оказывают влияние на продукты разделения, не позволяют выделять особо чистые биопрепараты.

Разработанные методики интврференционно-голографического изучения кинетики физических процессов позволяют расширить область применения голографической интерферометрии реального времени для задач исследования и оперативного контроля электрофореза биопрепаратов без нарушения их химической чистоты. Доказано, что метод голографической интерферометрии нояно эффективно использовать при контроле технологического процесса электрофореза белков. Наряду с разработанной аппаратурой для исследования биообъектов, ее возможностями и характеристиками, вакное место занимают ызтодикя изучения биопрепаратов. При этой надо отметить возросши в настоящее время интерес к разработке экспериментальных методой исследования и аппаратура дли изучения и контроля протекания электрофореза бионрвпараго в условиях невесомости с целью получения сверхчистых пр'лмрчтот Вое вышесказанное позволяет закл.счпхь, что' дэльнег1щзч

развитие ыотода томографической интерферометрии применительно к контролю за ходом протекания технологического процесса получения чистых биопрепаратов в земных условиях, а также в условиях невесомости, является актуальным. Работа велась в соответствии с планом научно-исслодокательских работ Ф'ГИ им.А.Ф.Иог*фс АН СССР по томе № ГР 81056452.

Целью данной работы является разработка метода голографической интерферометрии для исследования биологических процессов и оперативного контроля за ходом технологических процессов, протекающих в лабораторных и космических условиях, а также разработка методик исследований, проведенных на осчове телеви-оионно-голографи.ческой аппаратуры типа КГА, разработанной в 4ТИ, и получения новых данных.

Дая достижения указанной цели в данной работе поставлены следующие задачи

I. Разработка и реализация интерференционно-голографичес-кой методики, оптимальным образом подходящие для исследования процессов электрофореза биологических препаратов как в лабораторных условиях, так и в условиях невесомости.

'¿. Разработка методики количественного анализа электрофо-ра"раим методом голографической интерферометрии, расширяющая информативность за счет получения комплекса данных в ходе электрофореза.

3. Проведение исследований и выявление особенностей про-текання процессов электрофореза биопрепаратов в условиях нормальной гравитации; определение влияния посторонних факторов на ход протекания процесса электрофореза и стабильность буферной системы.

4. Оценка хода течения процесса электрофореза в конкретно анализируемом составе биопрепаратов в условиях невесомости; исследование влияния диффузии, температурных изменений и других факторов на'ход процесса электрофореза.

5. Разработка методики определения коэффициента диффузии биопрепарата методом голографической интерферометрии.

Методы исследования. В работе используются электрофоре-тическио методы разделения и анализа биологических объектов; а также методы голографической интерферометрии. Зксперимен-

тадьнал часть работы выполнена на базе разработанного в ФШ АН СССР голографического интерферометра КГА.

Научная новизна полученных в диссертационной работо результатов заключается в следующем:

I. Впервые разработана голографичоская аппаратура для исследования и оперативного контроля за процессом электрофо-. ретического разделения биопрепаратов п лабораторных условиях; показана эффективность применения метода голографической интерферометрии реального времени для изучения ллектрофоре-тического разделения болков.

П. Впервые разработаны методики количественного анализа биопрепаратов методом голографической интерферометрии реального времени.

Ш. Впервые показана эффективность примененил разработанной аппаратуры на базе КГА для оперативного контроля электрофореза в условиях космического полета на станции иСалйт-7и,

1У. Впервые продемонстрирована возможность эффективного исследования процессов диффузии белкдв методом голографи-ческой интерферометрии реального времени, а также контроль эа процессами насыщения газани крови человека перфторуглерод-ними эмульсиями, применяемыми в качестве заменителей крови.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

I. Основным практическим результатом работы является то, что разработка интерференционно-голографичесного метода на базе аппаратуры КГА доведена до эффзктигного использования в процессе исследования и оперативного контроля электрофореза без нарушения химической чистота биопрепаратов. Разработанный вариант конструкции голографического интерфероыетра для исследования элэктрофоретического разделения белков, защищеннкй авторским свидетельством, позволяет повысить информативность цетода за счет получения комплекса данных, характеризующих выделяемые белковые фракции, а такие повысить оперативность проведения электрофоретичаского процесса. Интерфзреициопно--голографлчэский контроль в ходе электрофореза биопрепаратов осудостилился в запланированном научном эксперимента "Тагрнл',1 проведенном на космической станции "Счлит-7" в августе \9Ь2 года.

'¿. Разработанные и реализованные в работе методики позволяют проводить экспресс-анализ модельного разделения белков на фракции и получение чистых препаратов в технологичес--них промышленных установках.

3. Разработанные методики интерфоренционно-голографиче-ского изучения кинетики биопроцессов позволили расширить область применения голографической интерферометрия реального времени для исследования процессов диффузии белков. Разработанная методика изучения диффузии в процессе электрофореза дает возможность оперативно и достоверно определить коэффициенты биополимеров в полиакриламидных гелях разной концентрации , *

4. Разработанные методики исследования процессов на базе аппаратуры КГА испольгуюгся сотрудниками на кафедре биофизики ЛИ им.М.И.Калинина при проведении электрофореза белков. Результаты работы являются научно-технической базой для разработки и создания новых приборов для электрофоретического разделения биологических смесей, а также получения чистых биопрепаратов с применением автоматизированных вычислительных систем и могут найтл широкое применение в различных областях биологии, биохимии, фармокологии и медицины.

Основные научные результаты, выносимые на запшту:

1. Предложенный автором метод голографической интерферометрии реального времени на базе разработанной б №1 им.А.в. Иоффе АН СССР голографической аппаратуры КГА позволяет оперативно и эффективно исследовать биологические процессы без воздействия на исследуемое вещество (в частности, без окрашивания' или влияния УФ-лучей).

2. При фиксированных параметрах электрофореза разработан алгоритм расшифровки интерферограмм и количественной оценки белка в зоне. Предложен алгоритм разделения сложных профилей искривления интерференционных полос. Данный алгоритм был использован для количественного анализа компонент в препаратах сывороточного альбумина человека и овальбумина.

3. Предложенная методика вычисления, основанная на данных метода ГУ5РВ, позволяет определить коэффициенты диф^зии белков в гелях. Оценены коэффициенты диффузии альбумина для гелей

различной концентрации.

Апробация результатов работа. Результаты работы докладывались и обсуждались на 1У и У Всесоюзных конференциях по голографии ( Ереван, 1902, Рига, 1955), на ХШ, Х1У, ХУ Гагарин-ских научных чтениях по космонавтике и авиации (Москва, 1933, 1984, 1905), на 13 научных чтениях памяти К.Э.Циолковского (Калуга, 1983), на Ш Всесоюзном семинаре по гидромеханике и теплопереносу в невесомости (Черноголовка, 1984), на П Всесоюзном совещании по космической антропоэкологии (Ленинград, 1984), на Юбилейной сессии по оптической записи и oöpt ютке информации (Кирджали, НРБ, 1985) и сешнарах лаборатории оя-тоэлектроники и голографии ФТИ им.А.Ф.Иоффе АН СССР.

Публикации. По результата« опубликовано 9 печатных работ, новизна технических решений подтверждена ангорским свидетельством на изобретение и актом о внедрении.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Общий объем работы 153 страницы, из них ИЗ страниц маиинопнсного текста, 44 рисунка на.40 страницах, 10 страниц списка литературы, включающего Т05 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРКАНКЕ РАБОТЫ

В первой глава приводится обзор литературы по методом разделения и анализа биопрепаратов с помощью электрофорезе. В раздело 1,1 рассматриваются теоретические основы электрофореза, позволявшие определить основные характеристики процесса. Процесс электрофореза (Эф) сопровождается перераспределением биопрепарата в электрофоретчческой колонке, что, в своп очередь, однозначно связано с изменением показателя преломления исследуемого раствора. В разделе 1.2 рассмотрены различные модификации электрофореза: фронтальный, зональный и стационарный. Впервые фронтальный электрофорез белковых сиесэй осуществил Тизелиус в 1933 г., создав прибор с оптической системой контроля, применяемой при исследовании фазовых неод-нородностей, которыми являются исследуемые фракции анализируемого биопрепарата. Это позволило получить количественные данные о выделяемых биокемпонэмтах в процессе Эф, При отои

- а -

чувствительность рефрактометрических и интерфероыетрических систем (интерферометр Релея-Кальве) составляет по

показателю преломления. Однако, надо отметить, что в послед--ние десятилетия этот метод применяется значительно реже, т.к. обладает рядом существенных недостатков: разделение смесей происходит только на границе зоны, и в результате диффузии происходит размытие зоны; большие габариты; из-за низкой разрешающей способности требование большого объема проб.

В дальнейшем был разработан более совершенный метод зонального ЭФ в поддерживающих средах (бумага, целлюлоза, различные гели), уменьшающих конвективное перемешивание анализируемых фракций и обеспечивающих более высокую разрешающую способность. Далее рассматриваются различные варианты зонального электрофореза и его традиционные методы обнаружения и количественного анализа. Одним из методов выявления разделенных при зональном электрофорезе белков является применение различных красящих вещетсв. Минимальная концентрация белка, которую можно обнаружить с помощью современных красителей составляет величину порядка Ю-^ мкг/ми3. Однако, процесс окрашивания имеет ряд недостатков. При окрашивании поддерживающую среду пропитывают красителем, затеи его удаляют. Эта процедура спрашивания требует несколько суток и приводит к денатурации белковых молекул. Кроме того, результаты визуализации определяются составом красящего вещества и способом окраски. В то же время оптические методы, широко применяемые при визуализации фронтального ЭФ, не пригодны при зональном ЭФ в непро-" зрачных поддерживающих средах. Дня полиакриламидных прозрачных -гелей существенным недостатком остаются жесткие требования к качеству применяемой оптики и стабильности схемы прибора, а также открытая поверхность гелей, создающая неоднородности при электрофорезе на пластинах. Из приведенного в работе анализа метода голографической интерферометрии, его достоинств и особенностей, следует, что задача исследования кинетики электрофореза белков без введения красящих веществ может быть решена на более высоком уровне методом голографической интерферометрии для контроля зонального электрофореза с помощью голографи-ческого интерферометра типа КГА. Кроме того, представляется

- 9 -

актуальным исследовать возможности метода голографической интерферометрии в задачах количественного анализа смеси белков, в частности, белков плазмы крови в диагностических целях. В конце главы сформулированы конкретные задачи исследования.

Во второй главе дано описание разработки различных модификаций голографического интерферометра, выполненного на базе аппаратуры ИГЛ. В разделе 2.1 приведены схемы и техническое обоснование экспериментальной установки. Для проведения работы пгшшм моментом бил не только выбор схемы установки, но и выбор метода голографической интерферометрии для наилучшей стыковки голографической аппаратуры с телевизионной системой. Разработанная аппаратура позволяет реализовать дво схемы записи интерферогромм: однолучовую и двухлучевую. В случае од-нолучевой схемы пространственная частота интерференционных полос достигает 5000 л/мм, а в случае двухлучевой - 9 =600 л/мм. Принципиально это выражается во взаимном расположении объекта ц плоскости регистрации голограмм. Кроме того, разработанная аппаратура предусматривает комплектацию специально разработанных приставок, позволяющих реализовать разлнчныэ методы регистрации электрофоретического разделения белков.

Разработанная приставка РП1 (регистратор голограмм, ни-терферограмм) позволяет регистрировать на фоточувствительнои материале последовательные серии интерферограмм исследуемого процесса, и тем самым реализовать метод голографической интерферометрии двойной экспозиции.

Другая конструкция РГРВ (регистратор голограым реального времени) дает возможность записывать на фотопластинку и обрабатывать на месте голограмму начального состояния излучаемого процесса и, таким образом, наблюдать процесс электрофореза во времени. Для проведения экспериментов, позволявших следить за протеканием физико-химических процессов с передачей полученной информации по телевизионному каналу, былп выбрана схема по методу голографической интерферометрии реального времени. Блок-схема телевизионно-голографического интерферометра приведена на рис Л. Таким образом, прибор представляет собой телевизионно-голографический интерферометр как единый комплекс аппаратуры типа КГА с приставками для регистрации голо-

[В-А

ЬКУ

г&!\е

ГЛГЛРл

у

ААЫ.Р

кгл

—I

V

•У —

У

- 10 -

граш реального времени, с передающей телевизионной камерой, фотоаппаратом н перископической системой. Телевизионная камера связана с ВКУ и комплексом видеозаписи. При этом голографячесгий комплекс позволял операторам на Земле совместно с космонавтами участвовать в управлении голографичесхими процессами. Кроме того, при необходимости исследуемый процесс можно анализировать после его завершения по видеозаписи или серии произведенных снимков, вариант голографической установки КГЛ-2 был специально разработан для выполнения в условиях орбитальной станции "Са-эксперимента "Таврия? Оптическая схема аппаратуры КГА-2 аналогична

оптической схеме аппаратуры КГА-1. В отличие от КГА-1 установка КГЛ-2 обладала большим голографическим оиъемом. Элект-рофоретическая часть конструкции иктерференционно-голографи-чепкого комплекса представляет собою плоскую колонку, передняя и задняя стенки которой выполнены из двух оптических стекол, расстояние мевду которыми определяет толщину поддергивающей среды. Б данной работе исследовался гель толщиной от 2мм до V мм. 5 разработанных в настоящее время конструкциях, используемых на практике,поверхность геля открыта. Для голографической интерферометрии такие варианты исключены, поскольку ^ дают возможности получить локальщ.е интерференциошше полосы. Вертикальное положение электоофоретической колонки диктовалось компактной схемой голографического интерферометра КГА.

В разделе 2.2 рассмотрена техника получения голограмм на установке КГА. Для работы в лабораторных условиях для регистрации голограмм использовались фотопластинки типа ВР-Л,и проявление голограмм осуществлялось на месте экспонирования методом скоростного проявления. Использование СП позволяет осуществлять проявление в течение 20 секунд без специального затемнения и исключает стадию фиксирования. Кроме того, обработка

- II -

пластинок.в СП не требует лолной темноты и ловимает дифракционную эффективность' голограмм при прочих равных условиях, что особенно вохио для экспериментов, проведенных в космосе.

В настоящей работе были также исследованы возможности регистрации голограмм на реверсивную светочувствительную среду, а именно, фототермопластический носитель, разрабоганчый в Киевском университете и изготовленный совместно с ФИ им.Л.Ф.Иоффе

для работы с установкой 1СГА-2 в реяиме гологрчфической интерферометрии реального времени.

В разделе 2.3 приводится методика подготовки олектрофо-ретической колошей для работы в лабораторных условиях. Приводятся разработанные параметры проведения непрерывного однородного электрофореза в полнакриламидном геле. Выработаны методические указания визуализации ингерферограмы, полученных в результате электрофореза.

3 третьей главе описывается исследование процесса иэога-хофореза белков методом голографлческой интер[>ерометрин. Основная проблема, возникающая при проведении электрофореза в жидкой среде, связана с неустойчивостью, выражающейся в возникновении конвективного перемешивания вещества.

В разделе 3.1 дано описание предварительных экспериментов, проведенных в лабораторных условиях: б первую очередь, экспериментов по исследованию стабильности рН-градиентов буфоршяс растворов з процессе электрофореза различных диапазонов показателя рН, исследование термоконвекции градиента плотности буферного раствора, вызванного нагревом при прохождения тока. Наименьшей подвижностью обладает буферный раствор с диапазоном рН 9,6-12. Показано, что тепловые процессы буферного раствора могут существенно искривлять поле полос несущей частоты.

Эксперименты, проведенные на голографическом интерферометра КГА-2 по электрофорезу окрашенных биопрепаратов,затрудняют наблюдение и регистрацию интерферометрическимл методами процесса электрофореза и разделение биопрепарата на фракции, и в то же время искривление полос происходит в местах скопления окрашенного вещества, что подтверждает чувствительность метод. . Был проведен ряд экспериментов по изоэдектрическэй фокусировке неокрашенного красителями альбумина. Интерферограммы дают по->

- 12 -

следоватедьную картину смещения и разделения фракций альбумина. Диапазон скоростей перемещения фракций в ходе эксперимента в лабораторных условиях составил 2+5Л0~3 мы/с. Для количественной оценки отличия показателя преломления фракции от показателя преломления буферного раствора удобнее снизить частоту полос несущей частоты, увеличив тем самым величину искривления интерференционной линии в месте локализации фракции. Для толщины электрофоретической колонки с/ =1 см минимально возможные

' для регистрации величины лп фракций на фоне буферного раствора составляют порядка 0,2.10 .

В разделе 3.2 описан эксперимент исследования процесса иоотахофореза, проведенный в космических условиях на станции "Салют-7И, В эксперименте предполагалось оценить возможность отделения в условиях микрогравитации гемоглютинина от куриного белка, на котором выращивается вирус. По указанию с Земли регистрация процесса ИТ<1 была проведена вблизи узла ввода биопрепарата. Длительность регистрации процесса ИТФ составляла I час. Регистрация голограмм осуществлялась на фотопластинке МИ1СРАТ ЛОИ-2. Время каждого экспонирования было установлено для данного типа эмульсии и данной установки КГА-2 и составляло 2+0/3с Была получена серия интерферограмм с пластинки, проэкспониро-вашой в космосе, относящаяся к различным моментам времени. Из интерферограмм видно, что в течение первых 17 мин ход процесса ИТЗ) проявляется в изменении угла наклона полос несущей частоты на угол порядка 20° и а незначительном изменении периода полос конечной ширины. Через 40 мин от начала процесса ИТФ наблюдаются отдельные неоднородности, сопровождаются дальнейшим увеличением угла наклона и значительной неравномерностью периода полос несущей частоты по интерферограше. Подобные изменения структуры интерферограшы вызваны переносом вещества, более плотного нежели буферный 'раствор, от места паода биопрепарата. Для интерпретации полученных результатов интерферограммы были заменены графическими построениями. С помощью графических интерферограмм был определен фронт изменения длины оптического кути по исследуемому участку камеры ИТФ для различных моментов времени. Область локальных изменоний поггэилесь на 40 мин., затем она сужается и"перемешается вдоль камеры со скоростью 0,6 ни/мин. Характер локальных изменений указывает однозначно на

- 13 -

появление фракций биопрепаратов. Малое изменение длины оптического пути ¿.С , обусловленное фракциями, сам характер движения и фокусировки фракций свидетельствуют об отличии характера протекания процесса ИТФ в условиях малой гравитации космоса от процесса итахофореза в лабораторных условиях. Как видно из экспериментов, вместо ожидаемого горизонтального выделения фракций получаются фракции с прогибом п виде конуса.

П четвертой главе приводится исследование возможностей метода голографической интерферометрии реального времени на базе аппарата типа КГА з задачах количественного анализа эле-ктрофоретического разделения белковых смесей, в том число белков плазмы крови в диагностических целях. В разделах 4.1, 4.2; 4.3 представлена разработка методики количественного анализа интерферограмм процесса электрофореза биопрепаратов на примерз сывороточного альбумина человека. Вид интерференционной картины в полосах конечной ширины при локализации белковой массы имеет вид семейства подобных кривых, характеризующихся числом полос на интерферограмме N , функцией искривления интерференционной линии и плсщадьа под кривой интерференционной линии. Найдены экспериментальные зависимости площади под кривой интерференционной лиыш от числа полос конечной ширины для разного количества белка. Сечение семейства этих прямых дает зависимость площади под кривой .У/У,у/от массы белка при фиксированном числе полос на интерферограмме. Показано, что при изменении количества введенного в колонку белка происходит изменение искривления линии в соответствии с законом геометрического подобия. Сохраняемость формы искривления дала возможность найти алгоритм разделения сложного профиля оваль-бумкна. Данный алгоритм был использован для исследования плазмы крови человека - усредненной и индивидуальной. Показано, чго методом голографической интерферометрии рояльного времени на брзе аппаратуры типа КГА проведение ¿электрофореза белков в Т% полиакрилаьшдном геле толщиной 7 мм дает диапазон изме-' ряемой величины массы от 0,1 до 20 лг.

В пятой главе рассматривается исследование процессов диффузии биопрепаратов методом голографической шпчгрфэпомстр.';:.. Изучение диффузии биологических препаратов представляет широкий интересI С одной сторона, процесс дяфй'оии яслястся тем '

- 14 -

фактором, который приводит к размытия белковой зоны при препаративном анализе и, как следствие, к уменьшении разрешающей способности олектрофорбтических приборов. С другой стороны, изменение коэффициента диффузии представляется самостоятельной важной задачей.

В разделе 5.1 приводится обзор различных методов исследования процессов диффузии веществ, в том число, биопрепаратов. Однако, существующие методы определения параметров диффузии белковых смесей имей? существенный недостаток, - не учитывает гетерогенности изучаемой смеси. В разделе 5.2 приводится методика определения коэффициента диффузии альбумина методом голографической интерферометрии. В основе метода положено электрофоретичоское разделение биосме:ей, позволяющее определять £> непосредственно в ходе ЭФ. Для определения D альбумина в гель вводился белок определенной концентрации. Через определенное время в ходе электрофореза выделяется белковая зона, которая после выключения тока начинает размыкаться. Коэффициент диффузии определяется через поток 1-м законом Фика: /.= £>''%*. Иа основе прямой зависимости площади под интегральной линией и массой белка, локализованной в золе,из экспериментальных данных определилась масса т , диффундирующая через сечение колонки за время Ь . Изменение между первоначальным объемом, занимаемым пробой в момент С, , и соответствующим объемом в момент позволяет определить изменение концентрации Определяя градиент концентрации получаем коэффициент диффузии альбумина & =1,72.10 сы^/с. . Иа основе разработанной методики Г/1РВ определена зависимость изменения коэффициента диффузии альбумина в поли-акриламидном геле различной концентрации. В разделе 5.3 демонстрируется возможность применения метода голографической интерферометрии на базо аппаратуры КГА-2 растворения кислорода и азота в эмульсиях пэрфторуглеродов ПФУ. Предварительные расчеты показали, что отклонение интерференционной полосы в области насыщения пропорционально содержанию и в исследуемой гистеме ПФУ.

В заюазчении сформулиронанц вьасды по результатам работы:

I. Впервые продемонстпирована возможность исследования и контроля за процессом электрофореза без введения контрастных

- 15 -

веществ,нарушающих чистоту биопрепарата. Раэр'-ботлинач методика позволяет неконтактный способ наблюдения за разделением' и передвижением зон фракций,определения параметров отдельных компонент. Количественные оцонки по данным полученных и.чтерфэ-рограим позволяют использовать мотод голографической интерферометрии реального времени в задачах экспрессного ана/иэа плазмы крови в диагностических целях.

2. Проведено исследование и выявлены особенности протекания процесса электрофореза биопрепаратов в условиях нормальной гравитации. Увеличена база данных элоктрофоретического метода разделения белка на фракции о количестве и местоположении зон, скорости и электрофэретической подвижности, распределении массы по зонам,коэффициентах диффузии биопрепаратов. Г.а основа голо-графической установки КГА-2 могут 'быть созданы модифицированные голографг.чеекке установки, предназначенные для работа как и лабораторных условиях для исследования методами гологрофичоской интерферометрии злеитрофоретчческого разделения бколрвиарат.ов на отдельные фракции, так и в заводских условиях дал получения биопрепаратов, используемых в биотехнологии, медицине к другид областях науки.

3. Впервые проведен эксперимент электрофоретичпеяого разделения биопрепарата голографическим í/етодам в космических ус-лоеиях на станции "Салат-?? Разработана методика иеслэдояания биологических объектов методом двойьой экспозиции с учетом специфики проведения эксперимента в условиях невесокосч'Л. Подучены голограммы, сделанные в космических . условиях,с помоцм которых решена задача данной серии опытов. Разработан вариант аппаратуры для исследования течения электрофореза в конкретно анализируемом составе биопрепарата в условиях невесомости, исследовано влияние диффузии, температурных изменений к других факторов на ход процесса электрофореза,

4. Разработана методика определения коэффициента диффузии на основе*метода ГИРВ. Определены экспериментально коэффициенты диффузии белка плазмы крови в полиакриламидных гелях различной концентрации.

5. Разработана методика исследования диффузионных проц« .сов насыщения газами биологически активных эмульсий на основе П1РЗ.

6. Разработана методика осуществления оперативного проязления голограмм как в натурных условиях экспэримзчта, так и в условиях невесомости.

7. Впервые предложена разработка медицинского Динситометра.

НУШИАЦЛИ ПО ТШЕ даХЕРТВДМ

1.Ганжерли ü.M..ГУрович С.Б.,Коваленок В.В..Константинов В.Б., Маурер H.A. и до. Голографирование процессов и объектов на космической станции "Силют-6"//ЗТФ. -19с32.-т.54. вып. П,-с. 2192-2196.

2.ГУревич С.Б. .Гашсерли U.M. .Константинов В. Б., Way pep И.Л. и др. Голографичоскиэ метода конт!>оля и регистрации биологических фракций в свободно-жидкостном колоночном электрофорезе.- // Сборник трудов четвертой конференции по голографии, -Ереван,: В1Ш11Н1, 1982, тЛ, с.869-073.

3.Баранников Л.Л. ,1'аакерли U.M. .Гуревич С.Б. .Константинов В.В., Маурер И.А. и ду.Голографирование в исследованиях процессов электрофореза, проведенных на станции "Салют~7и//11исьма в ЖТФ.-

. IЭОЗ, -т. 9, в i Л1 .II, -с. 659-662.

4.ГУревич С.Б.,Ганжерхи H.H.,Катушкина Е.В.,Ноликов В.Ц..Константинов В.Б., Маурер И.А..Черных Д.ф. Возможности голографической интерферометрии реального времени для анализа белков плазмы крови,- // Применение методов оптической обработки изображений./Под ред.проф.С.Б.ГУревича.-JI.: ФТП АН СССР, I9o5,c.6ö-90.

б.Ганжерли U.M. ,ГУревич С.Б. .Константинов В.Б. ,Маурер H.A. и др. Контроль электрофоретического разделения фракций биологических препаратов методами голографии.- // Космическая антропоэко-логия: техника и методы исследования.-Л.: Науке, 19об, с.195.

6. Гаижерли Н,М.,Руревич С.Б. .Раурер И.А. и др. Обработка методики скоростного проявления в голографической интерферометрии реального времени,- // Совгеменное состояние и перспективы оптических методов обработки, передачи и хранения информации/Под редакцией проф.С.Е.ГУревича и к.физ.-мат.наук Г.А.Гаврилова. - Л.: ФГИ АН СССР, I9Ö4, с.193-204.

7. Баранников А.Л., Раниерли U.M.» Гуревич С.Б..Константинов В.Б.. Маурер H.A. и др. Телявиянонно-голографические методы в исследовании теппопероноса // Ипв.АП СССР.-1985.-т.49.№> «1,—с.711—71-1.