Введение. Процесс межклеточной адгезии обычно обсуждается в терминах модели двухступенчатой сорбции, на первом этапе которой осуществляется в основном обратимое прикрепление, тогда как на втором происходит необратимый молекулярный и клеточный адгезивный процесс. Важным фактором, влияющим на адгезивные процессы, являются физико-химические характеристики среды, в частности присутствие в ней двухвалентных катионов. Определяющую роль в межклеточном адгезивном процессе играют электростатические взаимодействия.
Целью данной работы было оценить вклад электростатической составляющей в межклеточном взаимодействии при участии эритроцитов в средах с различной концентрацией 2:1 электролита на первом обратимом этапе адгезии.
Поскольку клетки несут суммарный отрицательный электрический заряд, они имеют тенденцию отталкиваться друг от друга электростатическими силами. Силы отталкивания двойного электрического слоя чувствительны к типу и концентрации электролита, рН и поверхностной плотности заряда (или поверхностного потенциала фо). Наличие двухвалентных катионов вызывает кардинальные изменения поверхностного потенциала. Размер фо во многом определяется двухвалентными катионами, если их концентрация превышает 3% от концентрации одновалентных ионов. При высоких концентрациях двухвалентные ионы часто вступают в химические связи с отрицательно заряженными группами на поверхности, тем самым снижая плотность поверхностного заряда а и еще больше уменьшая поверхностный потенциал фо, так что во многих случаях поверхности оказываются полностью нейтрализованными (а^(), Фо^О) в присутствии милимолярных концентраций Са2+.
Математическая модель. Рассмотрим распределение ионов вблизи изолируемой поверхности в контакте с раствором электролита. Если записать полную плотность заряда в любой точке х как
E zee,*
i
а полную концентрацию ионов (числовую плотность) как
E e , то распределение Больцмана для ионов i в i
(1)
точке х имеет вид
zieVx
р = р e kT
р Xl p^I
Выводы. Рассчитанные данные свидетельствуют о том, что при изменении поверхностной плотности заряда сравнительно небольшая добавка двухвалентных ионов существенно снижает величину поверхностного потенциала фо. Полученные расчетные величины могут быть использованы для оценки вклада электростатических сил в межклеточные взаимодействия.