Потенциальные повреждения мембран эритроцитов при действии больших доз ионизирующего излучения

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ ПРИ ДЕЙСТВИИ БОЛЬШИХ ДОЗ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Козлова Е.К., Черняев А.П., Близнюк У.А., Алексеева П.Ю., Черныш A.M., Козлов А.П. Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, физический факультет

There is an experimental research of changes of the biophysics properties of membranes under the action of the high energy electron beam on the membranes of erythrocytes. The range of injuries was appreciated by the method of the following electroporation using accurate impulse of electrical field. This method permits to appreciate changes of properties of membranes at the initial stage of injuries after the action of ionization radiation of high doses.

Исследование процессов, возникающих в биологических мембранах при действии ионизирующего излучения является актуальной проблемой современной физики и биофизики [1, 2]. Целью данной работы является экспериментальное исследование изменений биофизических свойств мембран в результате воздействия пучка электронов высокой энергии на мембраны эритроцитов. Степень повреждения мембран эритроцитов оценивали с помощью метода последующей электропорации калиброванным импульсом электрического поля, позволяющим оценить изменения свойств мембран на начальных стадиях повреждения [3, 4].

В качестве материала для исследования была взята суспензия эритроцитов, предварительно выделенных из крови человека, а затем помещенных в 0,9% раствор NaCl. Источником импульсного электрического поля служил клинический дефибриллятор, обеспечивающий калиброванный импульс длительностью 6 мс, который создавал в растворе поле с напряженностью Е = 1700 В/см.

Облучение суспензии эритроцитов пучком ускоренных электронов проводилось на Разрезном Микротроне, разработанном на базе НИИЯФ МГУ, с энергией электронов 40 МэВ, время облучения 4 минуты. Затем с помощью метода последующей электропорации исследовали воздействие ионизирующего излучения на мембраны. Эффект воздействия оценивали по скорости гемолиза эритроцитов в суспензии. Скорость гемолиза облученной суспензии после электропорации выше, чем в суспензии, подвергавшейся воздействию только калиброванного импульса электрического поля. При этом в первые минуты после облучения гемолиз в облученной суспензии, не подвергавшейся электропорации , не наблюдался.

В результате действия ионизирующего излучения в мембране клетки могут возникнуть потенциальные, скрытые повреждения, которые позволяет проявить метод последующей электропорации, основанный на неаддитивности суммарного эффекта воздействий ионизирующего излучения и электрического поля на биологические мембраны. Данный метод позволил проявить потенциальные повреждения мембран эритроцитов после воздействия ионизирующего излучения.

1. Benderitter М., Vincent-Genod L„ Pouget J. et al. // Radiation Research. 2003. 159. №4. P. 471 -478.

2. Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения). // М.: Физматлит. 2004.

3. Козлова Е.К., Черняев А.П., Шведунов В.И. и др.// Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2004. № 6. С. 65 - 69.

4. Козлова Е.К., Черняев А.П., Алексеева П.Ю. и др. // Труды V межвузовской научной школы молодых специалистов «Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине»,НИИЯФ МГУ. 2004. С. 105 - 109.