ВПЛИВ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ МІЛІМЕТРОВОГО ДІАПАЗОНУ НА ОПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ГЕМОГЛОБІНУ
DOI 10.17721/1728.2748.2021.86.40-44
Ключові слова:
розчини гемоглобіну, гіпохромізм, мікрохвильове електромагнітне випромінюванняАнотація
Біологічна активність мікрохвильового електромагнітного випромінювання (МЕМВ) відома давно, що є основою його застосування в медицині. Однак біофізичні механізми цього фактора на молекулярному рівні залишаються недостатньо вивченими, щодо них ідуть активні дискусії. З огляду на це було досліджено особливості впливу МЕМВ на оптичні властивості водних розчинів гемоглобіну з метою характеристики певного структурного стану цього білка.
Об'єктом дослідження були оптичні властивості водних розчинів гемоглобіну людини в діапазоні концентрацій 7 і 15 мкМ та в діапазоні температур 10–40 ° С.
Оптичні спектри реєстрували за допомогою спектрофотометра Biospec Mini в діапазоні довжин хвиль 190–1100 нм. З метою підвищення точності аналізу спектральних даних спектри були нормалізовані щодо базової лінії, що проходила паралельно горизонтальній осі через мінімальне значення оптичної щільності у спектрі поглинання. Як основні параметри спектрів поглинання були використані значення максимумів поглинання та оптичної щільності. Для точнішого визначення зазначених параметрів застосовано функцію В-сплайну.
Експозицію розчинів гемоглобіну в МЕМВ проводили на довжині хвилі 7,1 мм з потужністю 6 мВт. Ця потужність МЕМВ відповідає умовному граничному діапазону між тепловою та нетермічною дією цього фактора.
У статті проаналізовано залежність оптичних властивостей гемоглобіну у спектральному діапазоні поглинання гемму від температури та розглянуто вплив мікрохвильового випромінювання на оптичні властивості розчинів гемоглобіну в контексті гіпохромних ефектів, індукованих температурою. Виявлено, що параметри спектра поглинання водного розчину гемоглобіну залежать від температури. Оптична щільність у смузі Соре та спектральних смуг ахоксигенованої форми гемоглобіну зменшується за підвищення температури. Спостережуваний температурний гіпохромний ефект пов'язаний зі збільшенням агрегації білка.
Вплив MEMВ призводить до невеликого, але статистично значущого гіпохромізму у спектрах поглинання гемоглобіну, що свідчить про збільшення агрегації білка під дією цього фізичного фактора, який спричиняє зміни в гідратації білкових молекул. Зазначений ефект залежить від концентрації білка і не виявляється за низьких концентрацій.
Посилання
Devyatkov N. D., Golant M. B., Betskiy O. V. Millimetrovyie volny I ih rol v protsessah zhiznedeyatelnosti. Moskva: Radio isvyaz, 1991. 168 s.
Betskiy O. V., Kislov V. V., Lebedeva N. N. Millimetrovyie volny I zhivyie sistemyi. Moskva: SAYNS-PRESS, 2004. 272 p.
Sinitsyin N. P., Petrosyan V. I., Elkin V. A. SPE-effect. Radiotekhnika. 2000. №8. 83–93.
Petrosyan V.I., Mayborodin A.V., Dubovitskiy S.A., Vlaskin S.V.,Blagodarov A.V., Melnikov A.N. Rezonansnyiesvoystvaistrukturavodyi. Millimetrovyievolny v biologiiimeditsine. 2005. 37(1). 18-31.
Malatesha G., Nishith K Singh, Ankur Bharija, Bhavya Rehani, Ashish GoelComparison of arterial and venous pH, bicarbonate, PCO2 and PO2 in initial emergency department assessment. Emerg. Med. J. 2007. 24. 569–571. DOI: 10.1136/emj.2007.046979
Martyniuk V., Tseysler Y., Nurishchenko N. Influence of electromagnetic radiation of millimeter range on the optical properties of water in the hemoglobin solution. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. 2021. 2(85). 6-11. DOI: 10.17721/1728_2748.2021.85.1-61
Nadia Marchettini, Emilio Del Giudice, Vladimir Voeikov, Enzo Tiezzi Water: A medium where dissipative structures are produced by a coherent dynamics. Journal of Theoretical Biology.2010. 265. 511–516. DOI:10.1016/j.jtbi.2010.05.021
Brizhik L., Foletti A. Nonlinear quantum phenomena and biophysical aspects of complexity related to health and disease. Journal of Biological Regulation and Homeostasis Agents. 2014. 28(3),357-66. https://www.biolifesas.org/jbrha/abstractsjbrha28-3.pdf
Larissa Brizhik Influence of electromagnetic field on solitonmediated charge transportin biological systems. Electromagn Biol Med. 2015. 34(2). 123–132. DOI: 10.3109/15368378.2015.1036071
Bullough R. K. Theory of Hypochromism. J. Chem. Phys. 1965. 43. 1927-1933. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1697055
WeissbluthM. Hypochromism. Quarterly Reviews of Biophysics. 1971. 4 (1). 1–34. DOI: https://doi.org/10.1017/S003358350000038X
Akihisa Nonoyama, Alicia Garcia-Lopez, Luis H. Garcia-Rubio, German F. Leparc, Robert L. Potter Hypochromicity in red blood cells: an experimental and theoretical investigation. Biomedical Optics Express. 2011. 2(8). 2126-2143. DOI: https://doi.org/10.1364/BOE.2.002126
