А.А. Румянцева1, А.А. Буслаев2, Д.Р. Гусейнов3, И.П. Семчук4, А.Е. Косоруков5, Н.П. Муравская6, А.В. Самородов7, А.К. Волков8

1–7 Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (Москва, Россия)

8 Научно-образовательный медико-технологический центр МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)

Постановка проблемы. В последнее время внимание исследователей привлекают клетки буккального эпителия, которые возможно использовать для неинвазивной диагностики. Известно, что многослойный плоский неороговевающий эпителий обладает выраженными барьерными свойствами. Установлена связь электрокинетических свойств ядер клеток с генотипом, возрастом, влиянием температуры, содержанием в ядре РНК, ДНК и кислых белков, транскрипционной активностью ядерного генома. Электрокинетические свойства являются характеристикой частиц, подвижных в электромагнитном поле, в том случае, когда нет возможности измерить такой параметр, как заряд движущейся частицы. Тогда появляется возможность определить дзета-потенциал, который зависит от напряженности поля на границе раздела двух сред (неподвижной и подвижной) и от скорости перемещения частицы, а электрокинетические свойства клеток буккального эпителия позволяют оценить функциональное состояние организма человека.

Цель работы – развитие метода исследования электрокинетических свойств клеток буккального эпителия, а именно определение параметров воздействия электрического поля: напряженности, длительности и формы воздействующего сигнала.

Результаты. Проведена экспертная разметка видеоизображений перемещения ядра клетки буккального эпителия здорового добровольца (по результатам опросника САН) при различной напряженности электромагнитного поля с использованием специализированного программного обеспечения. Определено, что зависимость перемещения ядра клетки буккального эпителия от напряженности аппроксимируется линейной функцией.

Практическая значимость. Описан метод исследования электрокинетических свойств клеток буккального эпителия; показана воспроизводимость эксперимента, разработано программное обеспечение для проведения экспертной разметки видеоизображений в задаче анализа электрокинтеических свойств клеток буккального эпителия.

Румянцева А.А., Буслаев А.А., Гусейнов Д.Р., Семчук И.П., Косоруков А.Е., Муравская Н.П., Самородов А.В., Волков А.К. Разработка модуля микроэлектрофореза для исследования электрокинетических свойств клеток буккального эпителия // Биомедицинская радиоэлектроника. 2022. T. 25. № 5. С. 70-78. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202205-08

1. Быкова И.А., Агаджанян А.А., Банченко Г.В. Цитологическая характеристика отпечатков слизистой оболочки полости рта с применением индекса дифференцировки клеток // Лабораторное дело. 1987. № 1. С. 33–35.
2. Мячина О.В., Зуйкова А.А., Пашков А.Н. Электрокинетическая активность клеток буккального эпителия у больных гипертонической болезнью // Сибирский медицинский журнал. 2012. Т. 27. Вып. 2. С. 120–122.
3. Парахонский А.П. Клинико-физиологический анализ категорий функционального состояния организма // Естественно-гуманитарные исследования. 2014. Буккальный эпителий. Новые подходы к молекулярной диагностике социально значимой патологии / Полякова В.О., Пальцева Е.М., Крулевский В.А. СПб.: Россия Н-Л. 2015. С. 128.
4. Пальцев М.А., Кветной И.М., Полякова В.О. Сигнальные молекулы в буккальном эпителии: оптимизация диагностики социально значимых заболеваний // Молекулярная медицина. 2012. № 4. С. 18–23.
5. Беленький Д., Балаханов Д., Лесников Е. Определение дзета-потенциала. Краткий обзор основных методов // Метрология и стандартизация. 2017. №3 (34). С. 82–89.
6. Левин А.Д. Разработка стандартных образцов электрокинетического (дзета) потенциала наночастиц // Российские нанотехнологии. 2018. Т. 13. № 1–2. С. 93–99.
7. Gil-Santos E., Ruz J.J., Malva1 O., Favero I., Lemaître A., Kosaka P.M., García-López S., Calleja M., Tamayo J. Optomechanical detection of vibration modes of a single bacterium // Nature. 2020. V. 15. P. 469–474.
8. Шахбазов В.Г., Шкорбатов Ю.Г. Способ исследования функционального состояния человека // Электронный ресурс. http://www.freepatent.ru/patents/2009494
9. Tomaiuolo M., Bertram R., Leng G., Tabak J. Models of Electrical Activity: Calibration and Prediction Testing on the Same Cell // Biophysical Journal. 2012. Iss. 103. P. 2021–2032.
10. Rumyantseva A.A., Kolokolnikov G.A., Samorodov A.V., Volkov A.K. Development of Hardware-Software Microscopy Complex for the Study of Buccal Epithelial Cells // 2019 IEEE International Conference on Microwaves, Antennas, Communications and Electronic Systems (COMCAS). 2020.