WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS


Pages:     | 1 |   ...   | 21 | 22 || 24 | 25 |   ...   | 31 |

Ульянова онега владимировна методология повышения безопасности бактериальных вакцин на модели вакцинных штаммов brucella abortus 19 ba, francisella tularensis 15 нииэг, yersinia

-- [ Страница 23 ] --

Рисунок 83 - Сканирующий спекл-микроскоп для in vitro исследований рассеивающих свойств образцов кожи молочных поросят Рисунок 84 - Общий вид когерентного микроскопа для измерения размеров спеклов, формирующихся в бактериальной взвеси: 1 – освещающий лазерный пучок (мощность 3 мВт, длина волны 633 нм); 2 – конденсор; 3 – столик микроскопа; 4 – образец кожи; 6 – 95 микрообъектив с апертурой 1.25. Система формирования изображения, сопряжена с CMOS камерой Phoenix PC 1280 USB Digital Camera Рисунок 85 - Изображение среза кожи молочного поросенка под микроскопом Рисунок 86 - Изображение среза кожи молочного поросенка под микроскопом при освещении когерентным светом, формирование спекл-структур: увеличение Рисунок 87 - Распределение интенсивности спекл-структуры в одной (центральной) линии видео камеры. Сплошная сглаженная линия – тренд, вызванный модуляцией Рисунок 88 - Распределение интенсивности спеклов после удаления тренда Корреляционная функция флуктуаций интенсивности спеклов, вычисленная по такой реализации, позволила определить средний размер биоспеклов и их контраст при увеличении 8, 20, 40 и 95 (Рисунок 89 а-г).

Как следует из рисунка 89 длина корреляции спекл-поля больше размера отдельного пикселя CCD камеры, т.е. спеклы пространственно разрешаются оптической системой микроскопа.

Рисунок 89 - Корреляционная функция спекл-структуры, зарегистрированной при увеличении (а); 20 увеличении (б); 40 увеличении (в); 90 увеличении (г) Дальнейшие исследования были направлены на изучение процессов трансформации когерентного излучения в некогерентный свет в тканях кожи животных. В случае если свет перестает быть когерентным, исчезают его основные отличия от естественного света. Выявление условий, при которых лазерное излучение воспринимается живыми организмами как естественный свет, чрезвычайно важно, если когерентный свет используется с диагностической целью.

Наблюдения биоспеклов, образующихся при рассеянии когерентного света в срезах кожи молочного поросенка, проводили в свободном пространстве с помощью когерентного микроскопа, описанного ранее.

Слои кожи молочного поросенка были срезаны горизонтально с помощью замораживающего микротома. Каждый срезанный образец кожи был помещен между двумя покровными стеклами. Края полученных «сэндвич-образцов» были герметично закрыты парафином. Между экспериментами приготовленные образцы хранили в морозильной камере при температуре - 18 оC. Некоторые примеры готовых образцов представлены на рисунке 90 а, б.

Рисунок 90 – Образцы горизонтальных срезов кожи молочного поросенка Следует отметить, что образцы могут быть чрезвычайно неоднородны, что отражает сложную структуру кожи; иногда они могут содержать фрагмент капиллярной сети (например, образец № 31, Рисунок 90 б); образец № 37 (Рисунок 90 б) – вертикальный срез кожи.

Образцы кожи молочного поросенка были приготовлены разной толщины и с разной глубины (Таблица 15).

Таблица 15 – Образцы срезов кожи молочного поросенка Результатами проведенных исследований явилось следующее:

- спеклы, формирующиеся в тканях кожи, имеют очень малые размеры. В верхних слоях эпидермиса размеры спеклов лежат в диапазоне 1.5-3. При толщине образца кожи порядка 300 мкм размеры спеклов стремятся к длине волны используемого излучения, то есть свет становится пространственно некогерентным;

- контраст спеклов, измеренных CCD камерой, относительно низок; он равен приблизительно 0.7. Это значение типичное для полностью развитых многократно рассеянных и деполяризованных спеклов.

На основании проведенных исследований можно сделать следующее заключение свет, проходя в кожных покровах животных расстояние порядка 200-300 мкм, полностью утрачивает свою пространственную когерентность. Следует подчеркнуть, что кровосодержащие слои, на которые воздействуют лазерным излучением, лежат на глубине более 200 мкм. Таким образом, пространственная когерентность света не может оказывать влияния на кровеносные сосуды, залегающие на глубине более мкм от поверхности кожи, при ее облучении.

5.3.2. Разработка и создание экспериментальной диагностической биосистемы для определения реактогенности вакцинных штаммов на организменном уровне, Общепринятыми биомоделями для оценки реактогенности вакцинных штаммов B. abortus 19 BA и F. tularensis 15 НИИЭГ являются морские свинки (Лабораторная диагностика …, 2009). В связи с этим необходимо было адаптировать методику спекл-имиджинга, отработанную на белых крысах (Dann, 2001; Li, 2006), для данного вида лабораторных животных. Принцип обработки спекл-полей при использовании динамического метода LASCA состоит в следующем. В каждой точке динамической спекл-структуры вычисляли контраст динамических спеклов по формуле:

где I – мгновенная интенсивность динамических биоспеклов; I - стандартное отклонение флуктуаций интенсивности; угловые скобки означают усреднение по времени.

Очевидно, чем ниже контраст спеклов, тем выше локальная скорость кровотока.

Для наблюдения спекл-полей была проведена оптимизация оптической схемы. В частности было показано, что оптимальными являются условия, при которых средний размер спеклов равен размеру одного пикселя CCD/CMOS камеры.

Увеличение оптической системы при этом должно быть существенно меньше (оптимальное значение увеличения лежит в диапазоне 0.2-0.3).

Главным недостатком предложенной методики визуализации микрососудов являлась ее чувствительность к движению лабораторных животных, например, обусловленных дыханием. Смещение объекта на величину L вызывало смещение спеклов в плоскости наблюдения на величину L, где – увеличение системы.





В предложенной оптической системе увеличение оказалось существенно повышенным и составило 1.5. Размер спеклов в плоскости CMOS камеры регулировали с помощью пространственного фильтра с переменной апертурой (ирисовая диафрагма, расположенная непосредственно за объективом). Размер спеклов в плоскости наблюдения в данной установке, составлял 25 мкм, что в 5 раз больше размера пикселей камеры. Большие размеры спеклов позволяли проводить вычисления двумерных кросс-корреляционных функций и находить положения их максимумов с высокой точностью. На рисунке 91, а представлена установка для изучения микрососудов головного мозга морской свинки методом спекл-имиджинга.

Нетрудно заметить, что никаких признаков микрососудов в отдельно зарегистрированном изображении перед обработкой спекл-полей не наблюдалось (Рисунок 91 б).

Рисунок 91 – Установка для исследования церебрального кровотока морской свинки методом спекл-имиджинга (а); изображение (отдельный фрейм) головного мозга Полученные данные позволили предложить следующий алгоритм обработки динамических изображений. Между каждыми двумя последовательно зарегистрированными изображениями вычисляли двумерную кросскорреляционную функцию (Рисунок 92). Положение максимума позволяло с высокой точностью определять взаимное смещение изображений. На следующем этапе была проведена корректировка смещений изображений спекл-полей, вызванных дыханием лабораторного животного (Рисунок 93). Коэффициент корреляции между последовательно зарегистрированными изображениями высоки, и составлял порядка 0,9 (Рисунок 92). Это дало возможность найти значение смещения головы морской свинки с высокой точностью.

Рисунок 92 – Коэффициент корреляции между последовательно зарегистрированными изображениями; corr – коеффициент корреляции Иллюстрация траектории движения головы морской свинки, рассчитанная с использованием кросс-кореляционной функции, представлена на рисунке 93. На этом графике видно, что смещение головы морской свинки при дыхании происходило с относительно большой амплитудой, около 600 нм.

Затем в каждой точке зарегистрированных двумерных изображений проводили вычисление контраста динамических спеклов (на этот раз динамика спеклов была вызвана уже движением крови в микрососудах, а не дыханием животного) и строили двумерное распределение контраста (Рисунок 94). Картина контраста отражала структуру микроциркуляторной сети. В областях, где наблюдалось движение эритроцитов, контраст спеклов был снижен.

Рисунок 93 – Траектория движения головы интактной морской свинки Рисунок 94 – Изображение сосудов головного мозга (фрагмент) интактной морской свинки, полученное методом анализа контраста лазерных спеклов (LASCA) Данная усовершенствованная методика позволила проводить прижизненную визуализацию микрососудов (размерами порядка 3 мкм) головного мозга интактных морских свинок. Для проведения исследований влияния бактерий вакцинных штаммов B. abortus 19 BA и F. tularensis 15 НИИЭГ на церебральные микрососуды морской свинки необходимо было провести настройку контрастного изображения сосудов в микроскопе. Установка позволяла проводить послойную визуализацию сосудов головного мозга на различной глубине, при этом проводили вычисления временнго контраста (Рисунок 95). Аналогичные исследования были проведены с помощью измерений пространственного контраста при размере подобластей 5x пикселей при последующем усреднении по 100 фрэймам (Рисунок 96).

На представленных рисунках видно, что наиболее четкие изображения сосудов были видны на глубине 300 мкм (Рисунки 95 г; 96 г). На этой глубине изображения и проводили визуализацию сосудов головного мозга морских свинок до, и после облучения головы животных лазером (=633 нм). Максимальная мощность излучения составила Р=30 мВт, для уменьшения мощности использовали аттенюатор (вращающийся нейтральный фильтр, с переменной оптической плотностью, который позволял изменять мощность облучения от 30 до 1 мВт).

Рисунок 95 – Временнй контраст спеклов: визуализация микрососудов на глубине сосудистой оболочки головного мозга 50 (а), 100 (б), 200 (в), 300 (г), 400 (д), 500 (е), Рисунок 96 – Пространственный контраст спеклов: визуализация микрососудов на глубине сосудистой оболочки головного мозга 50 (а), 100 (б), 200 (в), Поскольку для проведения измерений необходимо облучение длительностью 5 с при мощности 1 мВт, то в эксперименте время облучения варьировали в интервале от 5 с до 40 мин, с вычислением временнго и пространственного контрастов (Рисунок 97). Размер области облучения был 6х6 мм, что в точности соответствовало условиям освещения используемого при LASKA диагностике. Всего было проведено 100 экспериментов.

Как показано в эксперименте никаких видимых изменений в топологии церебральных микрососудов морской свинки до и после облучения лазером методом спекл-имиджинга с использованием измерений временнго и пространственного контраста обнаружено не было. То есть данный метод можно использовать в качестве полностью неинвазивного оценочного теста состояния церебральных сосудов.

Рисунок 97 – Временнй (а, б) и пространственный (в, г) контраст спеклов до (а, в) и после (б, г) облучения головы морских свинок лазером (40 мин; Р = 30 мВт) визуализация микрососудов на глубине сосудистой оболочки головного мозга 300 мкм Таким образом, проведенная оптимизация метода спекл-имиджинга позволила перейти к решению основной задачи настоящего этапа диссертационной работы по сравнительному изучению на морских свинках реактогенности вакцинных штаммов B. abortus 19 и F. tularensis 15 до и после ФДВ.

Для регистрации изменений церебрального кровотока морских свинок предварительно наркотизировали нембуталом по стандартной схеме. Для исключения влияние кожного кровотока, с поверхности головы удаляли фрагмент кожи (Рисунок 98). Были проведены две серии экспериментов. В каждой серии использовали по три группы животных. Первая группа – интактные животные.

Вторая группа – животные, которым внутримышечно вводили 0,5 мл взвеси клеток вакцинных штаммов B. abortus 19 (2·109 м.к./мл) или F. tularensis 15 (5·109 м.к./мл).

Третья группа – морские свинки, которым проводили аналогичные инъекции бактерий B. abortus 19 после 3 ч ФДВ или бактерий F. tularensis 15 после 6 ч ФДВ.



Pages:     | 1 |   ...   | 21 | 22 || 24 | 25 |   ...   | 31 |
 


Похожие материалы:

« СТЕПАНОВ Николай Витальевич СОСУДИСТЫЕ РАСТЕНИЯ ПРИЕНИСЕЙСКИХ САЯН 03.02.14 - Биологические ресурсы Диссертация на соискание учёной степени доктора биологических наук Красноярск 2014 СОДЕРЖАНИЕ 4 Введение Глава 1. История исследования флоры 14 Глава 2. Физико-географические условия. 28 29 2.1. Геоморфология, орогенез, геология 33 2.2. Гидрография 35 2.3. Климат 39 2.4. Почвы 41 2.5. Растительность Глава 3. Материалы и методы исследований. 72 Глава 4. Анализ флоры сосудистых ...»

«НА ПРАВАХ РУКОПИСИ СИГИДА РОМАН СЕРГЕЕВИЧ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ РИТМОСТАЗА У ПОДРОСТКОВ С РАЗЛИЧНОЙ АДАПТАЦИЕЙ К УЧЕБНЫМ НАГРУЗКАМ 03.00.13 – ФИЗИОЛОГИЯ Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор В.А. Батурин Ставрополь - 2004 2 Принятые сокращения АД –артериальное давление АМо- амплитуда моды АП - адаптационный потенциал ВПМ- вариационная пульсометрия ДАД –диастолическое артериальное давление ДМ –динамометрия ...»

« РЫЛЬНИКОВ Валентин Андреевич ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПОДХОДЫ К УПРАВЛЕНИЮ ЧИСЛЕННОСТЬЮ СИНАНТРОПНЫХ ВИДОВ ГРЫЗУНОВ (на примере серой крысы Rattus norvegicus Berk.) Специальность 03.00.16 – экология Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Пермь – 2007 2 Оглавление Введение………………………………………………………………………. 7 Глава 1. Обзор литературы 1.1. Экология серой крысы (пасюк)………………………………………… 25 1.1.1. Характеристика питания серой крысы…….………………………… 25 1.1.2. ...»

« Подсвирова Ирина Александровна Микробиологический мониторинг патогенов гнойновоспалительных заболеваний в хирургических отделениях и в отделении реанимации и интенсивной терапии в многопрофильном стационаре 03.02.03 – микробиология Диссертация на соискание учёной степени кандидата медицинских наук Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор Андрей Юрьевич Миронов доктор медицинских наук Елена Васильевна Алиева Ставрополь — 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ...»

« Орлова Дарья Юрьевна КИНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ ЛИГАНД-РЕЦЕПТОРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ С ПОМОЩЬЮ ПРОТОЧНОЙ ЦИТОМЕТРИИ И ЛАЗЕРНОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ МИКРОСКОПИИ Специальность 03.01.02 – биофизика Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Научный руководитель доктор физико-математических наук Мальцев В.П. Новосибирск – 2011 Содержание Введение Глава 1 Обзор литературы 1.1. “Лиганд” и “рецептор”. Типы клеточных рецепторов ...»

« 'Oi.200.7 1 5 5 9 3 МИНАЕВА Любовь Валерьевна ^/-/eMaci^cL^ ЭКСПЕРРТМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА РОЛИ ИЗМЕНЕНИЙ СИСТЕМЫ ГЛУТАТИОНА В РЕАЛИЗАЦИИ ПОБОЧНЫХ ЦИТОТОКСИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ПОВТОРНОГО ВВЕДЕНИЯ ЦРЖЛОФОСФАНА 14.00.20 - токсикология, 03.00.04 - биохимия Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научные руководители: доктор медицинских наук профессор А.И.Карпищенко кандидат медицинских наук С.И.Глушков САНКТ- ПЕТЕРБУРГ 2007 2 ОГЛАВЛЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ...»

« ЛАРИОНОВ АЛЕКСЕЙ ВИКТОРОВИЧ РАЗНООБРАЗИЕ СТЕПНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ НА ГРАДИЕНТЕ КОНТИНЕНТАЛЬНОСТИ КЛИМАТА В ХАКАСИИ 03.00.05 – БОТАНИКА Научный руководитель Ермаков Николай Борисович д.б.н., с.н.с. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Новосибирск - 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ Актуальность исследования Цели и задачи исследования Защищаемые положения Научная новизна Практическая значимость Апробация работы и публикации Благодарности ГЛАВА 1. ...»

«Кочерина Наталья Викторовна АЛГОРИТМЫ ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКОГО УЛУЧШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ Специальность 03.00.15 – Генетика Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель доктор биологических наук, профессор, академик РАСХН В. А. Драгавцев Санкт–Петербург – 2009 2 Оглавление Глава I. Введение…………………………………………………….……….…4 О реальной природе организации сложных полигенных экономически важных признаков растений…….……………………9 Глава II. Постановка задач ...»

« ГАЛКИНА МАРИЯ АНДРЕЕВНА БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИНВАЗИОННЫХ ВИДОВ РОДА BIDENS L. В ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ 03.02.01 – БОТАНИКА ДИССЕРТАЦИЯ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК Научный руководитель д.б.н. Виноградова Ю.К. Москва – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ……………………………………………………………………….4 Глава 1. Объекты и методы ………………………………………………….10 Глава 2. История распространения инвазионных видов рода Bidens L. на территории Европы …………………………………… Глава 3. ...»

« Никитенко Елена Викторовна МАКРОЗООБЕНТОС ВОДОЕМОВ ДОЛИНЫ ВОСТОЧНОГО МАНЫЧА 03.02.10 – гидробиология Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, Щербина Георгий Харлампиевич Борок – 2014 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8 ГЛАВА 2. ФИЗИКО–ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 17 ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 36 ГЛАВА 4. МАКРОЗООБЕНТОС ВОДОЕМОВ ДОЛИНЫ ВОСТОЧНОГО ...»








 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.