ТҮЙІН
Жұмыстың мақсаты: қазіргі заманғы әдістерді (фотокалориметрия, спектрофотометрия, рефрактрометрия т.б.) биофизикалық зерттеулерде қолдана отырып, биологиялық жүйелердің түрлі құрылымдарында жүретін үдерістерді физикалық заңдылықтар тұрғысынан зерттеудің әдістемелік тәсілдерін дамыту. Мақалада әр түрлі биологиялық жүйелердегі биофизикалық зерттеулердің спектроскопиялық, фотометриялық әдістері және олардағы физикалық үдерістер қарастырылған.
Кілт сөздер: биологиялық жүйелер, физикалық үдерістер, спектроскопиялық әдістер, фотометриялық әдістер, жарықтың жұтылуы, тірі ағза.
Кіріспе. Биофизиканың негізгі міндеті тірі ағзадағы физикалық, физика - химиялық үдерістердің жүруін биологиялық тұрғыдан түсіндіре отырып, биологиялық жүйелердегі құбылыстарды тереңірек түсінуге мүмкіндік береді. Қазіргі уақытта биологиялық жүйелерді, оларда жүретін физика-химиялық үдерістерді зерттеудің физикалық әдістері кеңінен қолданылады. Мұндай әдістер кез-келген биологиялық құрылымдардағы физикалық заңдылықтарға бағына отырып, физикалық формулалар арқылы олардағы өтетін үдерістер барысын оңай бағалауға және үдерістің мән-мағынасына терең талдау жасауға мүмкіндік береді. Сондықтан бұл әдістер өзінің дәлдігімен ерекшеленеді. Осындай әдістерге спектроскопиялық, фотометриялық, рефрактометриялық, поляриметриялық, қан және онда жүретін биологиялық- физикалық қасиеттері бар үдерістерді жіне қан тамырлары элементтерінің биофизикалық қызметі мен динамикасын зерттеу әдістерін жатқызуға болады [1,3].
Биологиялық нысандарды физикалық тұрғыда зерттеудің көптеген негізгі әдістері, физикалық формулалар арқылы биологиялық жүйелердің физикалық өту үдерісін зерттеу адам баласының, жалпы тірі ағзалардың құрылымында жүретін үдерістерді терең білудің теориялық және тәжірибелік жағынан негізі болып табылатындықтан, ол әр адамның ағзасында жүретін физикалық үдерістерді түсіне отырып, оны сақтай білудің маңызын ашады, пәндер арасындағы байланысты арттырады. Сонымен қатар медициналық биофизика салаласындағы жас ізденушілерге қызығушылық тудырады. Алдағы уақытта осы әдістерді жетілдіре отырып, үздіксіз ізденістер нәтижесінде медициналық мекемелермен бірлесіп зерттеулер жасау, ағзада туындайтын патологиялық өзгерістердің табиғатын анықтап, оның алдын-алуға мүмкіндік береді деп ойлаймыз [1,3,5].
Әдістер мен материалдар. Оңтістік Қазақстан мемлекеттік фармацевтика академиясының «Медициналық биофизика, информатика және математика» кафедрасында «Фармация» мамандығының 1 курс студенттерімен бірге отырып, биологиялық жүйелердегі фотометриялық және биофизикалық зерттеулердің спектроскопиялық әдістері зерттелініп, осы әдістердің физика- химиялық негіздері қарастырылды. Біз бұл мақалада өз тәжірибемізге сүйене отырып, осы әдістердің бірі спектрофотометрлік талдау тәсілін ұсынып отырмыз.
Спектрофотометрлік талдау тәсілі (абсорбциялық анализ) заттардың электромагниттік толқынды таңдамалы түрде жұту қабілетіне негізделген. Спектрофотометрлік талдау тәсілінің негізіне заттардың монохроматты электромагниттік толқындарды жұту қабілеті алынған және ол спектрофотометр қондырғылары арқылы іске асырылады. Бұлардың көмегімен қатты, сұйық және газ күйдегі заттар арқылы спектрдщ ультракүлгін, көрінетін және инфрақызыл аймақтары арқылы монохроматты электромагнитгік толқындарды өтюзе отырып, осындай заттардың жұтылу спектрлерше талдау жасалынады. Спектрофотометрия әдісі фармацияда көп құрылымды жүйенщ құрамы мен құрлысын анықтауда, қосылыстарды идентификациялауда және ондағы жеке заттардың сандық мөлшерше талдау жасауда қолданылады [1,6].
Тәжірибеде кәдімгі зерттеу әдістерінде мүлдем көрінбейтін түссіз және мөлдір дәрілік заттар кеңінен қолданылады. Бұлардың жеке бөліктері қоршаған ортадан сыну көрсеткіштері және жарықтың жұтылуы бойынша ерекшеленеді. Осының салдарынан олардан өткен жарық фазасы бойынша белгілі шамаға ығысады. Осылайша дәрілік заттан өткен жарық толқыны, фазасы бойынша әр түрлі өзгерістерге ұшырайды. Бұл құбылысты не көз, не фотопластинка қабылдай алмайды, өзгеріске тек жарық қарқындылығы ғана сезімтал болып табылады [2].
Жарықтың жұтылуы немесе бөлініп шығуы-физикалық, химиялық және биологиялық үдерістердің әмбебап көрінісінің бір түрі. Үдерістің жылулық әсері фундаментальды термодинамикалық сипаттама болып табылады және оны сандық өлшеу көптеген физикалық- химиялық мәселелерді шешуге және үдерістердің механизмін анықтауға мүмкіндік береді.
Зерттеу PD-303S спектрофотометрлік қондырғыда әр түрлі жұмыртқалардың (үй тауығы, инкубатор тауығы, бөдене және т.б.) ақуыздарын (1-кесте) алып тәжірибелік жолмен спектрлерін түсіріп (1-сурет) физикалық және биологиялық тұрғыда сараптама жүргізілді.
Нәтижелер және талқылау.
Кесте - Спектрофотометрлік тәсілмен жүргізілген әр түрлі жұмыртқалардың физикалық және биологиялық тұрғыда сараптамасы
|
№ |
Ақуызддар |
Толқын ұзындығы (X) |
325 |
330 |
335 |
340 |
345 |
|
1. |
үй тауығы жұмыртқасының ақуызы |
АВС |
1.022 |
0.767 |
0.527 |
0.287 |
0.067 |
|
2. |
инкубатор тауығы жұмыртқасының ақуызы |
АВС |
0.772 |
0.429 |
0.181 |
0.001 |
- |
|
3. |
бөдене жұмыртқасының ақуызы |
АВС |
0.827 |
0.460 |
0.218 |
0.046 |
- |
Бұндай зерттеулер медициналық мекемелермен бірлесе отырып, спектрофотометрде сау адамның және «қант диабеті» ауруымен ауырған адамның қандарын алып, тәжірибелік жолмен спектрлерін түсіріп, физикалық және биологиялық тұрғыда сараптама жүргізсе, қандағы қант деңгейінің жоғарылығының үнемі тұрақты болуы - инсулинді синтездейтін ұйқы безі жасушаларын негізгі тітіркендіруші болып табылатындықтан, бұл ұйқы безі жасушаларының қызметінің бұзылуына әкеліп соқтырады. Осы бұзылуды қанның спектрлік жұтылу кескінінен байқауға мүмкіндік бар деп болжау жасауға болады [4,5,6].
108
Қортынды.
Қорытындылай келе, спектральды физикалық әдістерді қолдануды жандандыра отырып, тәжірибелік медицинада осы әдістер арқылы түрлі міндеттерді шешу - медицинадағы физика ғылымының жетістіктеріне үлкен мүмкіндіктер әкеледі және жаңа мүмкіндіктерге жол ашады.
ӘДЕБИЕТТЕР
- В.А. Тиманюк, Е.Н. Животова, Биофизика//Учебник для студентов высших учебных заведений.- 2004 - К. С. 549-554.
- Б. К. Койчубеков, А.К. Бражанова, А.А. Айткенова, С.Б. Букеев Биофизикадан оптикалық зерттеу әдістері// оқу- әдістемелік құрал. - 2011- Қ. б 23-32.
- А.Е. Богданов , Биофизика как наука: современные сферы интересов, научные и практические достижения// Научно-образовательное пособие.- 2010.-М. С. 3-11.
- Дедов И.И., Балаболкин М.И., Классификация, диагностика, лечения СД и его поздних осложнений:// метод рекомендации. - 2002- М. С 54
- Соколов Е.И. Диабетическое сердце// Медицина.- 2002- М. С 415.
- Қ.Ж. Құдабаев, Ж.Ж. Абдрахманова, М.А. Махамбетова, А.Н. Сыздық, Медициналық биофизика // Оқу құралы.-2014.-А. C.127-136.