350 rub
Journal Biomedical Radioelectronics №4 for 2011 г.
Article in number:
Variation of Blood Dielectric Behavior in Microwave Range under Cancer Development in Human Body
Keywords: refraction and absorption indexes microwave band blood plasma serosity
Authors:
A.N. Romanov, A.O. Kovrigin, V.A. Lubennikov, A.F. Lazarev, N.A. Romanova
Abstract:
The observed data on dielectric behavior of blood, plasma, serum, and blood corpuscles in frequency range of 400 MHz - 1.2 GHz under cancer development using the bridge technique are presented. The influence of nosology, temperature, and component structure are studied, and the relationship between the dielectric behavior and the signal frequency and solute mass concentration is defined. It is found that the serum refraction index (n) depends on potassium content while the influence of other substances within the accuracy is insignificant. The absorption index () is effected by potassium, sodium, glucose, urea and bilirubin. The n and  values decrease as the frequency grows. It can be associated with the reduction at high frequencies of ionic conductivity of intracellular fluid which occurs in blood corpuscles and consists in water solution of mineral salt and organic matters. The influence of particular protein components on serum dielectric behavior is investigated. The assumption as to cancer diagnostics by dielectric behavior of blood and its derivatives is made. The work is carried out under the support of the Russian Foundation for Basic Research (project No 08-02-98000-р_Sibir) and Department of Economic Development and Investment of Altai Krai (government contract No18-08ф).
Pages: 3-9
References
  1. Шелепова В.М. Использование опухолевых маркеров для выявления локализации первичной опухоли у пациентов с метастазами неизвестного происхождения // Российский биотерапевтический журнал. 2002. Т.1. № 3. С. 34 - 40.
  2. Копнин Б.П. Неопластическая клетка: основные свойства и механизмы их возникновения // Практическая онкология. 2002. Т.3. № 4. С. 229 - 235.
  3. Chuen-Ming Shih, Kwunmin Chen, Yu-Chieh Wang, Pei-Jung Lee and Yi-Ching Wang. Elevated p53 and p21 waf1 mRNA expression in blood lymphocytes from lung cancer patients with chemoresistance // Cancer Detection and Prevention. 2007. V. 31. № 5. P. 366-370.
  4. Edward R. Sauter, Colette Wagner-Mann, Hormoz Ehya and Andres Klein-Szanto. Biologic markers of breast cancer in nipple aspirate fluid and nipple discharge are associated with clinical findings // Cancer Detection and Prevention. 2007. V. 31. № 1. 2007. P. 50 - 58.
  5. Бецкий О.В. О механизмах взаимодействия миллиметровых волн с биообъектами // Изв. вузов. Сер. Радиофизика. 1994. Т. 27. №1. С. 30.
  6. Бецкий О.В., Девятков Н.Д. Электромагнитные волны и живые организмы // Радиотехника. 1996. №9. С. 4.
  7. Бецкий О.В. Миллиметровые волны в биологии и медицине // Радиотехника и электроника. 1993. Т. 38. Вып. 10. С. 1760.
  8. Lawson R.N., Chughtai M.S. Breast Cancer and Body Temperature // Can. Med. Assoc. J. 1963. January 12. V. 88(2).P. 68 - 70.
  9. Троицкий В.С,, Густов А.В., Белов И.Ф. и др. О возможности использования собственного теплового излучения тела человека для измерения температуры его внутренних органов: результаты и перспективы // УФН. 1981. Т. 134.Вып. 1. С. 155 - 158.
  10. FosterK.R., ScheppsJ.L., EpsteinD.R. // Bioelectromagnetics. 1982. V. 3. № 3. P. 29 - 43.
  11. Поляков В.М., Шмаленюк А.С. СВЧ-термография и перспективы ее развития. Применение в медицине и народном хозяйстве // Обзоры по электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ. Вып. 8 (1640). М.: Изд-во ЦНИИ «Электроника». 1991. 58 с.
  12. Pitera, J.W., Falta M., van Gunsteren W.F. Dielectric properties of proteins from simulation: the effects of solvent, ligands, pH, and temperature // Biophys. J. 2001. V. 80. P. 2546 - 2555.
  13. Cherepanov, D.A., Feniouk B.A., Junge W., Mulkidjanian A.Y. Low dielectric permittivity of water at the membrane interface: effect on the energy coupling mechanism in biological membranes // Biophys. J. 2003. V. 85. P. 1307 - 1316.
  14. Bonincontro A. S., Cinelli G. Onori, Stravato A. Dielectric behavior of lysozyme and ferricytochrome-c in water/ ethylene-glycol solutions // Biophys. J. 2004. V. 86. P. 1118 - 1123.
  15. Kashuap S.C. Dielectric properties of blood plasma // Electronics Letters. 1981. V. 17. № 19. P. 713 - 714.
  16. Щеголева Т.Ю., Колесников В.Г. Изме­нение гидратного окружения эритро­цитов при гормональной стимуляции// Биофизика. 1996. Т. 41.Вып. 5. С. 1082 - 1085.
  17. Романов А.Н. О различии диэлектрических свойств живых и погибших дрожжевых клеток // Биомедицинская радиоэлектроника. 2009. № 9. С. 39 - 43.
  18. Анализы /под ред. Ю.Ю. Елисеева. М.: Изд-во «Эксмо». 2007. 768 с.
  19. Клиническая биохимия / под ред. В.А. Ткачука. 2-е изд. испр. и доп. М.: Изд-во «Гэотар-Мед». 2004. 512 с.
  20. Клиническая интерпретация лабораторных исследований. СПб.: Элби-СПб. 2006. 384 с.
  21.  Международная статистическая классификация болезней и проблем, связанных со здоровьем (МКБ-10). М.: Изд-во «Медицина». 2003. 924 с.
  22. Ниссенбаум Н.Д, Перепечкина Т.Л., Хургин Ю.И. и др. // Применение КВЧ-излучения низкой интенсивности в биологии и медицине. М.: ИРЭ АН СССР. 1989. С. 123.