Модификация кристаллогенной активности сыворотки крови гелиевой холодной плазмой

В настоящее время холодная плазма приковывает к себе пристальное внимание специалистов в области биомедицины вследствие возможности ее применения в качестве саногенетического агента [1, 4-10]. В то же время в большинстве исследований акцент делается на антибактериальную активность холодной плазмы, которая показана в экспериментах как in vitro, так и in vivo [4-9]. Другие биологические и лечебные эффекты рассматриваемого фактора изучены значительно слабее и требуют комплексного подхода к их анализу с целью формирования общих представлений о характере реакции организма на воздействие холодной плазмы [1,3, 10].

Следует подчеркнуть, что основной объем работ в области плазменных технологий сфокусирован на задачах медицины [1, 10], тогда как ветеринарные аспекты вопроса практически не раскрыты. Дополнительно важно отметить, что большинство исследований, касающихся холодной плазмы, выполнены с использованием воздушного потока [1, 4-6, 9], газовый состав которого стандартизировать затруднительно. Кроме того, возможно, что применение чистых газов-носителей плазмы способно трансформировать эффект изучаемого агента в отношении биологических систем.

В связи со всем вышеперечисленным целью работы служила оценка модулирующего действия гелиевой холодной плазмы на кристаллогенные свойства сыворотки крови.

Материалы и методы исследований. Материатом данного исследования послужили образцы крови 10 здоровых добровольцев. Каждый образец крови делили на 3 равных порции (по 3 мл), первая из которых являлась интактной (с ней не проводили ни каких манипуляций), вторая и третья обрабатывались потоком гелиевой холодной плазмы в течение 1 и 3 минут соответственно. Гслиевая плазма генерировалась специальным устройством, разработанным в институте прикладной физики РАН (г. Нижний Новгород) и использующем принцип СВЧ-ионизации газа. Перед проведением кристаллоскопического исследования все образцы биологической жидкости центрифугировали по стандартной методике до получения плазмы. Далее изучали собственную кристаллогенную активность плазмы крови методом классической кристаллоскопии [2]. Описание дегидратированных образцов плазмы крови производили морфологически и с применением системы визуаметрических параметров, характеризующих качественные и количественные стороны процесса кристаллизации биосреды (кристаллизуемость, индекс структурности, степень деструкции фации, выраженность ее краевой зоны). Статистическую обработку результатов с использованием программы Statistica 6.1 for Windows.

Результаты исследований. Проведенное кристаллоскопическое исследование позволило верифицировать наличие модулирующего эффекта гелиевой низкотемпературной плазмы в отношении физико-химических параметров изучаемой биологической жидкости - плазмы крови практически здоровых людей. Морфологически в кристалло-скопической фации интактной биосреды обнаруживали относительно регулярную структуру, фрагментированную аркообразными разломами. В микропрепарате присутствуют единичные одиночные кристаллические элементы с умеренной степенью деструкции. При этом краевая зона высушенных образцов крови сформирована, но отличается сравнительно небольшим диаметром. Равномерность распределения структурных элементов по микропрепарату умеренная. В микропрепаратах изучаемой биосреды после 1 минуты обработки гелиевой холодной плазмой наблюдали существенную морфологическую перестройку по сравнению с интактными образцами. Эти особенности заключались, в частности, в регуляризации общей структуры фации, что в первую очередь обеспечивалось формированием регулярных центростремительных линейных разломов, фрагментирующих образец на равные отдельности. Кроме того, проведение обработки в данном режиме способствует умеренному нарастанию активности кристаллообразования. Также в этих образцах имело место расширение краевой зоны, сопровождающееся отсутствием кристаллических включений. Все элементы микропрепарага либо практически нс имеют признаков деструкции, либо последние выражены минимально. Увеличение продолжительности обработки крови холодной гелиевой плазмой до 3 минут индуцирует в фациях данной биологической жидкости аналогичные предыдущему случаю особенности, но выделяется ряд принципиальных отличий. Во-первых, при сохранении регулярности структуры разломов их плотность существенно снижается. Они становятся менее правильными по направленности. Во-вторых, значительно увеличивается количество образующихся кристаллических элементов, причем они имеют средний уровень разрушения, чего не фиксировали ни в интактных образцах, ни после I -минутного воздействия гелиевой холодной плазмы. Краевая зона микропрепаратов плазмы крови минимальна, хотя и имеет относительно правильную структуру. Таким образом, морфологически обнаруживается модулирующий эффект гелевой холодной плазмы на кристаллогенные свойства сыворотки крови, являющийся функцией от времени обработки биологической жидкости.

оптимиз ацие й ее стр уктуры и полным

Рисунок 1 - Кристаллизуемость и индекс структурности в кристаллограммах сыворотки крови при ее обработке холодной плазмой (Кр - кристаллизуемость, ИС - индекс

структурности, ХП - холодная плазма; «♦» образцом статистически значимы, р<0,05)

- различия по сравнению с контрольным

После морфологического описания кристаллических фаций биологической жидкости в изучаемых условиях далее был произведен визуаметрический анализ микропрепаратов. По основному количественному критерию - кристал-лизуемости - выявлена прямая зависимость между продолжительностью действия холодной гелиевой плазмы и действием параметра (рис. 1). В частности, при одноминутной обработке биологической жидкости рассматриваемым фактором отмечали расширение краевой зоны на 50% относительно интектного образца, тогда как при длительном воздействии (3 минуты) уровень показателя возрастал в 2,97 раза (р<0,05 по отношению к контролю), превышая в условных единицах, что соответствует 10-20 кристаллам в краевой зоне. Кроме того, были зафиксированы статистически достоверные различия между выбранными режимами обработки (р<0,05).

Иная динамика ответа была обнаружена в отношении качественного параметра кристаллоскопического теста, свидетельствующего о сложности структуропостроения элементов фации. Выявлено, что воздействие гелиевой холодной плазмы в течение I минуты умеренно, на уровне тенденции снижает данный показатель (р<0,1), в то время как трехкратное увеличение продолжительности действия фактора приводит к резкому нарастанию уровня индекса структурности (в 2,3 раза; р<0,05 по сравнению с интактным образцом).

Рисунок 2 - Степень деструкции фации и выраженность краевой зоны в фациях сыворотки крови при ее обработке холодной плазмой (Кр - кристаллизуемость, ИС - индекс структурности, ХП - холодная плазма;

«*» - различия по сравнению с контрольным образцом статистически значимы, р<0,05)

Неодинаковый характер ответа на обработку холодной гелиевой плазмой был продемонстрирован для других оценочных показателей — степени деструкции фации и выраженности краевой белковой зоны (рис. 2). В частности, степень правильности процессов кристаллообразования в микропрепаратах сыворотки крови при обоих изучаемых воздействиях снижалась (р<0,05 для обоих случаев относительно контрольного образца), однако это происходило значительно более выражснно мри экспозиции в 1 минуту (в 2,6 раза против 1,19 раз при трехминутной обработке холодной плазмой).

Размеры краевой зоны, оцениваемые с помощью соответствующего показателя, значимо повышались лишь в режиме более короткого воздействия холодной плазмы (на 37,7%; р<0,05 по сравнению с интактным образцом). тогда как увеличение времени обработки образцов крови нивелировало этот эффект.

Заключение. В целом, проведенное исследование позволило родемоист-рировать выраженную модулирующий эффект холодной гелиевой плазмы в отношении кристаллогенных свойств сыворотки крови человека. При этом установлено, что имеет место дозозависимость реакции изучаемой характеристики биосреды на данное воздействие, причем более оптимальным представляется ответ последней на менее продолжительную обработку (1 мин).

МОДИФИКАЦИЯ КРИСТАЛЛОГЕННОЙ АКТИВНОСТИ СЫВОРОТКИ КРОВИ ГЕЛИЕВОЙ ХОЛОДНОЙ ПЛАЗМОЙ

Краснова С.Ю., Мартусевич А.К., Козлова Л.А.

Резюме

Целью работы служила оценка модулирующего действия гелиевой холодной плазмы на кристаллогенные свойства сыворотки крови. Эксперимент выполнен на образцах крови 10 здоровых добровольцев. Каждый образец крови делили на 3 равных порции (по 3 мл), первая из которых являлась интактной (с ней не проводили ни каких манипуляций), вторая и третья обрабатывались потоком гелиевой холодной плазмы в течение 1 и 3 минут соответственно. Проведенное исследование позволило продемонстрировать выраженный модулирующий эффект холодной гелиевой плазмы в отношении кристаллогенных свойств сыворотки крови. При этом установлено, что имеет’ место дозозависимость реакции изучаемой характеристики биосреды на данное воздействие, причем более оптимальным представляется ответ последней на менее продолжительную обработку (1 мин).

MODIFICATION OF CRYSTALLOGENIC ACTIVITY OF BLOOD SERUM BY COLD HELIUM PLASMA

Krasnova S.Yu., Martusevich A.K., Kozlova L.A.