Действие электрического поля на клеточные суспензии по данным потенциометрических измерений
Автор: Варехов А.Г.
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Приборостроение для биологии и медицины
Статья в выпуске: 2 т.29, 2019 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены результаты измерений, показывающие, что прямая потенциометрия с использованием липофильных индикаторных ионов (тетрафенилфосфоний) может быть использована как чувствительный инструмент для исследования энергетического состояния клеток. Показано, что воздействие микросекундных электрических импульсов высокой напряженности на аэробные клетки B.subtilis изменяет потенциальный профиль клеточной периферии, т.е. прежде всего трансмембранный и поверхностный потенциалы клеток. С физической точки зрения анализ воздействия основан на механизме поляризации клеток как индуцированном дрейфе свободного ионного заряда, который соответствует экстремально большим значениям - диэлектрической проницаемости и поглощенной энергии. Определены значения напряженности поля и времени воздействия, обеспечивающие инактивацию клеток.
Высоковольтные импульсы, бактериальные клетки, поляризация, тетрафенилфосфоний, потенциометрия
Короткий адрес: https://sciup.org/142218218
IDR: 142218218 | DOI: 10.18358/np-29-2-i1221
Список литературы Действие электрического поля на клеточные суспензии по данным потенциометрических измерений
- Vanegas-Acosta J.C. Electric fields and biological cells: numerical insight into possible interaction mechanisms. Techn. Univ. Eindhoven, 2015. 336 p. URL: https://pure.tue.nl/ws/files/10243383/20151217_CO_Vanegas.pdf
- Weaver J.C., Smith K.C., Esser A.T., Son R.S., Gowrishankar T.R. A brief overview of electroporation pulse strength-duration space: a region where additional intracellular effects are expected//Bioelectrochemistry. 2012. Vol. 87. P. 236-243 DOI: 10.1016/j.bioelechem.2012.02.007
- Hofmann F., Ohnimus H., Scheller C., Strupp W., Zimmermann U., Jassoy C. Electric field pulses can induce apoptosis//J. Membrane Biol. 1999. Vol. 169, is. 2. P. 103-109 DOI: 10.1007/s002329900
- Weiss L. The cell periphery//Int. Rev. Cytol. 1970. Vol. 26. P. 63-105.
- Schwan H.P. Electrical properties of tissue and cell suspensions//Biol. and Med. Phys. 1957. Vol. 5. P. 147-209 DOI: 10.1016/B978-1-4832-3111-2.50008-0
- Fricke H., Curtis H.J. The dielectric constant and resistance of colloidal solutions//Physical review journals archive. 1935. Vol. 47, is. 12. P. 974-975.
- Казарян М.А., Ломов И.В., Шаманин И.В. Электрофизика структурированных растворов солей в жидких полярных диэлектриках. М.: Физматлит, 2011. 192 c.
- Мецик М.С. Свойства водных плеток между пластинками слюды//Поверхностные силы в тонких пленках и дисперсных системах. Сб. докладов IV конференции по поверхностным силам. М.: Наука, 1972. С.189-193.
- Ермаков Ю.А. Биоэлектрохимия бислойных липидных мембран//Российский химический журнал. 2005. Т. 49, № 5. C. 114-120.
- Варехов А.Г. Потенциометрические измерения трансмембранного потенциала клеток с использованием проникающих ионов//Научное приборостроение. 2015. T. 25, № 1. C. 27-35. URL: http://iairas.ru/mag/2015/abst1.php#abst3
- Куперштох А.Л., Медведев Д.А. Электрострикционные механизмы зарождения электрического пробоя жидких диэлектриков в сильных электрических полях//Научный вестник НГТУ СО РАН. 2014. T. 54, № 1. C. 103-113.
- Тамм И.Е. Основы теории электричества. М.: Физматлит, 2003. 616 с.
- Краткий определитель бактерий Берги/Под ред. Дж. Хоулта. М.: Мир, 1980. 495 с.
- Стейси Р., Уильямс Д., Уорден Р., МакМоррис Р. Основы биологической и медицинской физики. М.: Изд-во иностр. лит., 1959. 608 с.
- Гринюс Л.Л., Даугелавичюс Р.Ю., Алькимавичюс Г.А. Исследование мембранного потенциала клеток Bacillussubtilis и Escherichia Coli методом проникающих ионов//Биохимия. 1980. T. 45, № 9. C. 1609-1618.
- Ацаркина Н.В. Особенности функционирования дыхательной цепи Bacillussubtilis. Автореф. дис. … канд. биол. наук. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2010. 200 с.