WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS


Pages:     | 1 |   ...   | 22 | 23 || 25 | 26 |   ...   | 31 |

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

-- [ Страница 24 ] --

Поле зрения системы формирования изображения в установке для спеклимиджинга составляло 6х6 мм, увеличение оптической системы равнялось 1.6, пространственное разрешение – 5.8 мкм. Наблюдение за животными проводили в течение 1 ч после инъекции. Результаты эксперимента представлены на рисунках 99На рисунках 99 и 102 представлены усредненные по времени изображения спекл-полей (среднее по времени значение флуктуаций интенсивности динамических спекл-структур), среднеквадратичного отклонения временных флуктуаций интенсивности и контраста спеклов до введения бактериальных взвесей морским свинкам. Пространственное распределение контраста спеклов в плоскости изображения отражает пространственное расположение глубокозалегающих сосудов головного мозга. Изображения усредненных спеклов и пространственное распределение среднеквадратичного отклонения временных флуктуаций интенсивности биоспеклов являются менее информативными и отражают в первую очередь не расположение микрососудов в капиллярной сети головного мозга, а поверхностные неровности костной ткани головы исследуемых животных (Рисунки 99-104 а, б). Сравнивая рисунки можно заметить, что наблюдаемые изображения несколько смещены относительно друг друга. Этот эффект обусловлен смещением животных в процессе дыхания. Как уже отмечалось, устранить этот эффект в эксперименте крайне сложно.

Рисунок 99 – Визуализация сосудов головного мозга морской свинки до введения бактерий вакцинного штамма B. abortus 19 : усредненные по времени динамические спеклы (а); STD (б); контраст динамических спеклов в На рисунке 99 показаны усредненные по времени изображения спекл-полей, пространственное распределение среднеквадратичного отклонения временных флуктуаций интенсивности (STD) и контраста спеклов интактных животных.

Рисунок 100 – Визуализация сосудов головного мозга морской свинки после введения клеток вакцинного штамма B. abortus 19: усредненные по времени динамические спеклы (а); STD (б); контраст динамических спеклов в На следующих рисунках представлены изображения, зарегистрированные после введения морским свинкам клеток вакцинного штамма B. abortus 19 до (Рисунок 100) и после 3 ч ФДВ (Рисунок 101). Каких-либо заметных изменений в топологии кровеносной сети обнаружено не было.

Рисунок 101 – Визуализация сосудов головного мозга морской свинки после введения фотоинактивированных в течение 3 ч клеток B. abortus 19:

усредненные по времени динамические спеклы (а); STD (б); контраст динамических спеклов в плоскости изображения (в) Аналогичные результаты были получены при исследовании церебральных сосудов морской свинки после внутримышечного введения клеток вакцинного штамма F. tularensis 15 НИИЭГ. На рисунке 102 дано изображение церебральных сосудов интактной морской свинки. На рисунках 103 и 104 показаны те же сосуды после внутримышечного введения животному бактерий вакцинного штамма F. tularensis 15 до (Рисунок 103) и после (Рисунок 104) 6 ч ФДВ.

Рисунок 102 – Визуализация сосудов головного мозга морской свинки до введения бактерий F. tularensis 15: усредненные по времени динамические спеклы (а); STD (б); контраст динамических спеклов в плоскости Рисунок 103 – Визуализация сосудов головного мозга морской свинки после введения клеток вакцинного штамма F. tularensis 15: усредненные по времени динамические спеклы (а); STD (б); контраст динамических спеклов в Рисунок 104 – Визуализация сосудов головного мозга морской свинки после введения фотоинактивированных в течение 6 ч клеток F. tularensis 15:

усредненные по времени динамические спеклы (а); STD (б); контраст динамических спеклов в плоскости изображения (в) Определение изменений кровотока в микрососудах головного мозга морских свинок до и после введения взвеси интактных и фотоинактивированных клеток вакцинных штаммов B. abortus 19 и F. tularensis 15 показало, что топология капиллярной сети оставалась практически идентичной. Изменений количества микрососудов с нарушенным кровотоком после внутримышечного ведения бактериальных взвесей не наблюдалось. Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что бактерии вакцинных штаммов B. abortus 19 и F. tularensis 15 (как интактные так и инактивированные методом ФДВ) не являются реактогенными для морских свинок в течение первого часа после их введения.

5.3.3. Разработка и создание экспериментальной диагностической биосистемы для определения реактогенности вакцинных штаммов на тканевом уровне, Исследование микрососудов размерами сопоставимыми или даже меньшими, чем эритроцит, требует фокусировки лазерного пучка в пятно диаметром, соизмеримым с длиной волны света. Столь острая фокусировка пучка может быть достигнута при использовании 95-кратного микрообъектива с числовой апертурой 1.25.

В данной диссертационной работе была проведена модификация спеклмикроскопа для достижения предельно возможного пространственного разрешения и предложена теория, описывающая механизм формирования выходного сигнала спекл-микроскопа сверхвысокого пространственного разрешения. Разработка теории была проведена совместно с сотрудниками кафедры биомедицинской физики физического факультета ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского».

При рассеянии сфокусированного лазерного пучка на микрососуде брыжейки морской свинки появляются флуктуации интенсивности спеклов в плоскости их наблюдения. Соответствующее выражение для флуктуаций интенсивности было получено Galanzha et al. (2002):

где где t – время; v - скорость потока крови в микрососуде; X0 – координата точки наблюдения флуктуаций поля; Z0 – расстояние между сосудом и плоскостью наблюдения; W0 – радиус перетяжки лазерного пучка; U v – поле в плоскости микрососуда, которое формировалось бы в случае освещения изучаемого микрососуда плоской волной.





Корреляционная функция флуктуаций интенсивности биоспеклов может быть записана следующим образом:

где Lc – характерный размер неоднородностей (длина корреляции) в потоке крови, исследуемого микрососуда Измерительная система для исследования потоков крови в микрососудах представлена на рисунке 105.

Принцип работы спекл-микроскопа высокого пространственного разрешения состоит в следующем. Пучок He-Ne лазера ( = 633 нм) с помощью 95-кратного микрообъектива жестко фокусировали на исследуемый микрососуд в пятно малого диаметра (порядка длины волны излучения). Мощность излучения используемого лазера составляла 1 мВт. Для регулировки уровня интенсивности освещения, непосредственно перед лазером был установлен вращающийся аттенюатор (NDCC-4M, Mounted Continuously Variable ND Filter Thorlab). Детектирование динамики биоспеклов проводили с помощью кремниевого фотодетектора PDA 10A (Thorlab) с предварительным усилением сигнала. Площадь детектора составляла 0. мм2, полоса частот (0 Гц; 150 МГц), характеристика шума NEP= 5.5 10-11 Вт/ Гц1/2.

помимо лазера входил источник белого света и оптическая система. Усиленный Рисунок 105 – Оптическая схема измерительной системы спекл-микроскопа:

Оптическая схема спекл-микроскопа: 1 – источник когерентного света - Не-Ne лазер, 2, 4 – микрообъективы, 3 – светоделительный кубик, 5 – исследуемый сосуд брыжейки, 6 – зеркало, 7 – диафрагма с малым отверстием, 8 – фотодетектор, 9 – источник света, 10 – фотоприемник, 11 – объектив микроскопа «Биолам»

сигнал поступал на линейный вход двухканальной платы АЦП NI USB-5133, 8 бит, полоса 50 МГц (National Instruments). В состав спекл-микроскопа,формирования изображения (микроскоп Биолам), включающая монохромную цифровую CMOSкамеру WinCamD (DataRay) с разрешением 10241024 пикселей. Цифровая камера позволяла проводить визуальное наблюдение потоков крови в капиллярах и определять положение контура сосуда в реальном режиме времени.

Спектральные функции флуктуаций интенсивности биоспеклов, как правило, имели сложную форму и могли содержать один или несколько локальных максимумов. Их появление могло быть обусловлено пульсирующим характером потоков крови в микрососудах или сокращениями стенок сосудов. Мерой скорости микроциркуляции крови в уединенном сосуде являлась ширина спектра флуктуаций интенсивности динамических спеклов, формирующихся при рассеянии гауссова пучка, сфокусированного на исследуемый микрососуд. Косвенной характеристикой скорости кровотока являлась также среднеквадратическое отклонение выходного сигнала спекл-микроскопа: чем больше, тем выше скорость микроциркуляции крови.

Морская свинка, размещенная на спекл-микроскопе представлена на рисунках 106 а, б.

Во время исследований на брыжейку наносили 1 каплю взвеси вакцинных штаммов F. tularensis 15 (5·109 м.к./мл) или B. abortus 19 (2·109 м.к./мл). Опытным животным проводили аппликацию бактериальных взвесей, инактивированных методом ФДВ, а контрольным – интактных клеток вакцинных штаммов. Наблюдали за состоянием микрососуда в течение 40 мин после аппликации бактериальной взвеси.

После аппликации на брыжейку взвеси клеток F. tularensis 15 визуально, на экране компьютера, наблюдали вазодилатацию микрососуда (Рисунок 107 а-в).

В это время были зарегистрированы спектральные функции флуктуаций интенсивности биоспеклов, вызванные движением крови в микрососуде. Как уже упоминалось, спектральные функции флуктуаций интенсивности биоспеклов, как правило, имеют сложную форму и могут содержать один или несколько локальных максимумов. Характерная реализация выходного сигнала спекл-микроскопа представлена на рисунке 108 а. Спектр флуктуаций интенсивности (соответствующий выходному сигналу, показанному на Рисунке 108 а) приведен на рисунке 108 б.

Рисунок 106 – Изображения: общий вид спекл микроскопа и интактной морской свинки (а); брыжейка интактной морской свинки, расположенной на Рисунок 107 – Изображение уединенного микрососуда брыжеки морской свинки:

интактное животное (а); после нанесения взвеси клеток F. tularensis 15 (б); после нанесения взвеси клеток F. tularensis 15, инактивированных методом ФДВ (в) Рисунок 108 – Результаты исследований микрососуда крови брыжейки морской свинки до обработки взвесью бактерий F. tularensis 15: типичный выходной сигнал спекл-микроскопа длительностью 2 с (с 11-й по 13-ю с наблюдения) (а) и спектр Как показали экспериментальные исследования, при нанесении на брыжейку взвеси клеток вакцинного штамма F. tularensis 15, инактивированных методом ФДВ, практически немедленно регистрируются изменения характера кровотока в микрососуде. Кровоток существенно замедлялся, вплоть до полной его остановки.

Сосуды при этом переходили в состояние престаза. Такой эффект наблюдали при воздействии вакцинных штаммов, прошедших различные режимы фотоинактивации при различных концентрациях фотосенсибилизатора. Если в норме исследуемому сосуду соответствовала ширина спектра выходного сигнала 160 Гц, то после нанесения фотоинактивированных клеток вакцинного штамма туляремии ширина спектра снижалась до 10 Гц. Это свидетельствует о замедлении кровотока в 16 раз.

Динамика кровотока (изменение скорости крови во времени) представлена на рисунке 109 а. Аналогичную динамику демонстрирует среднеквадратическое отклонение STDEV выходного сигнала спекл-микроскопа (Рисунок 109 б).

Из рисунка 109 б видно, что кровоток практически полностью останавливается (как правило, это происходит на 10-й с воздействия препарата). Затем, через некоторое время (порядка 5 с), кровоток возобновляется, но приобретает нерегулярный характер. Это также заметно на временных реализациях выходного сигнала спекл-микроскопа (Рисунок 109 в).



Pages:     | 1 |   ...   | 22 | 23 || 25 | 26 |   ...   | 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.