Разработка модуля микроэлектрофореза для исследования электрокинетических свойств клеток буккального эпителия
- 1,2,3,4,5,6,7 Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (Москва, Россия)
- 8 Научно-образовательный медико-технологический центр МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)
Аннотация
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.
- Поступила
- 22.06.2022
- Одобрена
- 24.06.2022
- Принята
- 28.09.2022
Для цитирования
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
Список источников
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Беленький Д., Балаханов Д., Лесников Е. Определение дзета-потенциала. Краткий обзор основных методов // Метрология и стандартизация. 2017. №3 (34). С. 82–89.
- Левин А.Д. Разработка стандартных образцов электрокинетического (дзета) потенциала наночастиц // Российские нанотехнологии. 2018. Т. 13. № 1–2. С. 93–99.
- 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.
- Шахбазов В.Г., Шкорбатов Ю.Г. Способ исследования функционального состояния человека // Электронный ресурс. http://www.freepatent.ru/patents/2009494
- 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.
- 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.
