Анотація до роботи:

Древаль Н. В. Застосування міліметрових та субміліметрових радіохвиль та їх комбінації в дослідженні біологічних об’єктів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.02-біофізика. Таврійський національний університет ім. В. І. Вернадського, Сімферополь, 2009.

Дисертацію присвячено дослідженню стану вільної – зв'язаної води в суспензіях еритроцитів, тромбоцитів крові людини, спермі бугаїв-плідників, культурах мікроводоростей та E.coli в присутності біологічних регуляторів за зміною параметрів комплексної діелектричної проникності методом НВЧ-діелектрометрії. У дисертації також вивчався електромагнітний відгук біологічних об'єктів при комбінованому впливі модульованого лазерного терагерцевого й міліметрового випромінювань на біологічні об’єкти при одночасній оцінці їх гідратного оточення в області дисперсії діелектричної проникності вільної води.

Показано, що характер зміни гідратного оточення біологічних об’єктів у присутності біологічних регуляторів та при дії лазерного терагерцевого опромінення є інформативною характеристикою їх функціонального стану. Виявлено залежність електромагнітного відгуку біооб’єктів від частоти модуляції міліметрового та субміліметрового випромінювань.

У дисертаційній роботі розв’язано актуальну наукову задачу дослідження електромагнітного відгуку біооб’єктів на комплексний вплив хвиль субміліметрового та міліметрового діапазонів, а також вивчено гідратне оточення біооб’єктів при дії біологічних реагентів, які викликають зміну комплексної діелектричної проникності біологічного матеріалу, що реєструється в міліметрового діапазоні радіохвиль.

1. Обґрунтовано застосування міліметрових, субміліметрових радіохвиль і їх комбінації для дослідження електромагнітного відгуку таких біооб’єктів, як суспензії еритроцитів, тромбоцитів, плазми крові, мікроводоростей, E.coli та сперми бугаїв-плідників за аналізом стану вільної – зв’язаної води за параметрами комплексної діелектричної проникності.

2. Вперше показано, що одночасний вплив модульованого міліметрового випромінювання (f = 63 Гц) і модульованого лазерного терагерцевого випромінювання (f = 465 Гц) на білки плазми крові і суспензії еритроцитів приводить до збільшення кількості зв'язаної води. Даний ефект збільшення гідратації біологічних структур залежить від часу експозиції.

3. Вперше показано, що дія лазерного терагерцевого випромінювання (f = 0,89 ТГц) на сперму бугаїв-плідників приводить до зниження гідратації біологічних структур, що супроводжується зменшенням рухливості статевих клітин. Даний ефект залежить від часу експозиції.

4. Результати досліджень, проведених на суспензіях еритроцитів і тромбоцитів, свідчать про те, що параметри діелектричної проникності можуть служити інструментарієм для вивчення гідратації клітин у присутності розчинів адреналіну, простагландину Е₂, дексаметазону та ехінацеї пурпурової з метою з'ясування фармацевтичного впливу комбінації цих препаратів.

5. Вперше за параметрами комплексної діелектричної проникності на культурі E.colі показано, що антибіотик, який впливає на мембрану клітин (ампіцилін), викликає більші зміни вмісту вільна – зв'язана вода, ніж антибіотики, що впливають на цитоплазматичні структури бактерій (стрептоміцин, левоміцетин), причому із збільшенням концентрації антибіотиків (з 6,5 до 65 мкг/мл) кількість зв'язаної води збільшується. За параметрами комплексної діелектричної проникності показано, що присутність у культурах мікроводоростей розчину ампіциліну (с = 909 мкг/мл) викликає збільшення кількості вільної води при витримуванні культур протягом 24 годин у режимі освітлення – темрява.

Таким чином, результати експериментів дозволяють рекомендувати для використання еякуляти із середніми показниками активності та концентрації сперміїв у біотехнології кріоконсервації сперми як більш оптимальні. Рекомендується використовувати HCN-лазер з потоком енергії 1,5 мВт/см² з робочою частотою терагерцевого випромінювання f = 0,89 ТГц для підвищення рухливості сперміїв в кріоконсервації, а також у медицині при нефармацевтичному лікуванні патологічних станів організму.