Жасанды мембрана
Биомембрана қабатының құрлысын, оның тосқауылдық, тасымалдағыштық қызметінің бұзылуын, дәрілік заттарды өткізуін, электр өткізгіштігін, трансмембраналық потенциалдардың пайда болуын және т.б. қасиеттерін зертханалық жағдайда зерттеуде табиғи мембрадан ғөрі жасанды мембрананы қолданған ыңғайлы. Осы мақсата жасанды мембраналар қолданылады. Жасанды мембраны алудың бірнеше жолы бер, соларды қарастырайық.
1. Жасанды моноқабатты мембрана. Фосфолипид молекулалары гидрофильді басымен сұйық ортаға, гидрофобты құйрығымен сыртқы ортаға(ауа) қарай орналасатыны белгілі, осы қасиеті нәтижесінде екі ортаны бөліп тұрған, мысалы «сұйық–ауа» шекарасындағы аз мөлшердегі фосфолипид молекулалары ортаның шекарасында бір қатар болып моноқабат құрайды (10 сурет).
 |
10 сурет
Мұндай моноқабатты құрылым, мембрананың механикалық қасиетін, ондағы молекулалардың қозғалғыштығын, фазалары түрлі ортадағы процестерді, дәрілік заттардың мембранаға арқылы өтуін зерттеуде қолданады. Моноқабатты мембрананың кемшілігі де бар, табиғи мембрана екі қабаттан тұрады, бұл кемшілік жасанды мембраналық құрылым - липосом мен жалпақ екі қабатты липидті мембраналарда ескерілген.
2. Жасанды жалпақ биқабатты мембрана. Егер сұйық ортада фосфолипид молекулалары көп мөлшерде болса, онда сұйық ортада молекулалрдың гидрофильді басы сұйық ортаға(сыртқа) қарай, ал гидрофобты көмірсутегі тізбегі сұйық ортадан жасырынып, ішке қарай, екі қатар болып орналасады (11 - сурет).
 |
|
Мұндай модель арқылы биомембрананың иондарды өткізуін, биопотенциалдың пайда болу механизмінін зерттейді.
3. Жасанды биқабатты мембрана - липосом. Егер фосфолипидтерді полярлы еріткішке қоссақ, онда екі қабаттан тұратын сфера тәрізді тұйықталған құрылым пайда болады, оны липосом деп атайды. Өйткені фосфолипид молекулалары су ертіндісінде, өз бетерінше гидрофильді басымен сулы ортаға қарай, ал гидрофобты құйрықтарымен ішкі ортаға қарай бір біріне қарама қарсы екі қатар болып орналасады және тұйықталады (12- сурет).
12 - сурет
Мұндай липосомды ультрадыбыспен фосфолипидтері бар эмульсияға әсер ету арқылы да алуға болады, бірақ пайда болған липосомның диаметрі өте аз 20-40 нм болу оларды зерттеулерде қолдануға ыңғайсыз етеді. Қазіргі кезеңде диаметрі 400 нм болатын липосомдарды алуға мүмкіндік туды. Сондай ақ ультрадыбыспен, механикалық әсер етумен және т.б. әсер ету арқылы табиғи мембралардан липосом алуға болады. Липосомның ұлпа арқылы адам ағзасына жеңіл өтетіндігін ескеріп, оны дәрілік заттармен толтырып, дәріні жеткізуде қолдануда. Осындай әдіспен адам ағзасына инсулинді жеткізу қолға алынуда. Егер инсулинді ауыз қуысы арқылы қабылдасақ, онда ас қазан сөлі инсулин молекуласын ыдыратып жібереді, сондықтан оны инъекция арқылы салады, енді жерде инсулинді липомос қабықшасымен қаптап, пероралды түрде (ауыз қуысы арқылы) қабылдауға мүмкіндік туып отыр.
Қазіргі кезеңде дәрілік препараттарды ағзаның нақты бір бөлігіне, нақты бір жасушаға жеткізу бағытында зерттеу жұмыстары жүргізілуде. Ол былайша жүзеге асырылмақшы. Әр жасушаның мембрана қабатында тек осы қабатқа тән ерекше ақуыздар «антиген» болатыны анықталған. Әр антигенге сәйкес, тек сонымен ғана әрекеттесе алатын «антидене» болады екен. Егер осындай антиденені липосомның биқабатына ендірсек, сонда дәрілік затпен толтырылған липосом бізге қажетті антиген орналасқан жасушаға барып жабысады, сонымен бірге дәрілік зат жасушаға енеді. Бұл әдіс әзірше зерттеу күйінде қалып отыр.
Әдебиеттер мен Web сайттар тізімі
Қазақ тілінде, негізгі:
1. Б.Көшенов Медициналық биофизика. Алматы, 2008 ж. 224 б.
2. Г. Яр-Мухамедова, Б.Көшенов. Медициналық физикадан зертханалық жұмыстар. Алматы 2006.
3. Байзак Ү.А., Құдабаев Қ.Ж. Медициналық биофизика және медтехника бойынша лабораториялық практикум. Алматы, Эверо баспасы. 2011, 304 б.
4. Байзак Ү.А. Физикалық факторларды медицинада қолдану, Шымкент, ОҚММА баспаханасы. 2002, 79 б.
Орыс тілінде, негізгі:
1. Ремизов А.Н., Медицинская и биологическая физика.- M., Высшая школа, 2003. 608 с.
2.А.Н.Ремизов, А.Г.Максина. Сборник задач по медицинской и биологической физике. –М., Дрофа 2001.
3.М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство к лабораторным
работам по медицинской и биологической физике. –М., Дрофа 2002.
4. Самойлов В.О., Медицинская биофизика. СПб.: СпецЛит, 2004. -496 с.
5. Антонов В.Ф., Черныш А.М., В.И. Пасечник и др. Биофизика. M., Владос,2003.-288 с.
6. Н.И.Губанов, А.А. Утепбергенов. Медицинская биофизика. –М, Медицина 1978.
7. Физиология человека. B3 томах. Пер. с англ. / Под ред. P. Шмидта и Г. Тевса.- М.:Мир,2004г.
8. Владимиров Ю. A.,Рощупкин Д. И., Потапенко A. Я.,ДеевА. И., Биофизика
М:. Медицина 1999
9. Рубин A. E., Биофизика T1,Т2 :M, Университет 2000,2004.
10. Байзаков У.А. и др. Медицинская техника. Алматы: Білім, 2005, 406 с.
11. Байзаков У.А. Кудабаев К.Ж. Основы медицинской техники. Шымкент, 1998, 224 с.
1. 12. Ясуо Кагава Биомембраны. М.: Высшая школа. 1985.-303с.
Ағылшын тіліндегі:
1. Brown B.H., Smallwood R.H. Medical Physics and Biomedical Engineering (Institute of Physics, Philadelphia,1999)
2. Herman I.P. Physics of the human Body. Springer- Verlag, Berlin, 2007
3. Davidovits P. Physics in Biology and Medicine, 2nd end (Elsevier/Academic, san Diego, 2001)
4. Berne, RM & Levy, MN (2004). Physiology (5thed.). CV. Mosby & Company, St. Louis & Washington, USA.
5. Schmidt, R.F. & Thews, G. (Eds) (1989) Human Physiology. Publ: Springer-Verlag, Berlin, New York.
6. Jack A. Tuszvnski, Michal Kurzynski (2003). Introduction to Molecular Biophysics (Pure and Applied Physics). CRC.
7. Pattabhi, N. Gautham (2002). Biophysics. Springer.
Қосымша әдебиет:
1. Федорова В.Н.,Фаустов Е.В. Медицинская и биологическая физика. Курс лекций с задачами. М.: Издат. гр. «ГЭОТАР-Медиа», 2009, -592 стр.
2. Рощупкин Д.И., Артюхов В.Г., Основы фотобиофизики. Воронеж, 1997.
3. Генис P. Биомембраны. Молекулярная структура и функции. M. «Мир», 1997.
4. Антонов В.Ф., Коржуев А.В. Физика и биофизика. Курс лекций для студентов медвузов. М.: Издат. гр. «ГЭОТАР-Медиа», 2010, -240 стр.
5. Ургалиев Ж.Ш., Саржанов Ф.Н. Медициналық биофизика пәні бойынша зертханалық практикум. Тұран баспасы. Түркістан 2012.