ОСВОЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД

I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

ОСВОЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД

Куанбаева М.У. 1Егизбаева А.С. 1
1АОСФМШ г. Актобе, Казахстан
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

3

Микроскопические исследования и их результаты

4

Заключение

10

Список использованных источников

11

Приложения

14

ВВЕДЕНИЕ

Такие многоклеточные существа, как морские медузы или губки не имеют собственной крови, поскольку морская вода проникает во все ткани этих существ и питает их минералами и питательными веществами, а также уносит продукты обменных процессов. Более сложные организмы не способны так обслуживать свою жизнедеятельность. Природа снабдила эти организмы кровью и системой ее распределения – сердечной мышцей, разветвленными артериями и венами. Работа крови – это не только передача тканям и органам питательных веществ и вывод из организма продуктом метаболических процессов, это и передача гормонов, отвечающих за все процессы в организме, и регуляция температуры тела живого существа, и защита организма от инфекций и их распространения [1-4]. Таким образом, кровь, как ведущий фактор формирования внутренней среды нашего организма, имеет три основные функции - транспортную, защитную и регуляторную [5,7,10]. Соответственно, значения основных параметров крови тесно связаны с состоянием здоровья человека [6,8,9].

В связи с этим, целью проведенной работы явилось рассмотрение некоторых методов исследования таких сложных биологических сред, какой является кровь человека. В задачи исследования входили:

  • Знакомство с основами физико-химических методов исследования крови человека;

  • использование современных методов исследования, таких как спектрофотометрия (приложения 1-5) и сканирующая электронная микроскопия (приложения 6-9);

- знакомство с методами и установками изучения крови медицинских учреждений г. Актобе, Казахстан (приложения 10-14).

Авторами лично были освоены и проведены измерения гемоглобина крови добровольцев гемиглобинцианидным и гематинным (метод Сали) методоми. Забор крови добровольцев проводился специалистами городской поликлиники № 1. Указанные методы исследования на сегодняшний день автоматизированыв гемоглобинометрах АГФ-03/540 – «Минигем» и АЕ-30F фирмы «ERMA ING». Такие приборы в поликлинике № 1 г. Актобе применяются только для исследования грудных детей и лежачих больных. В других случаях показатели крови определяются высокоавтоматизированными методами на гематологических анализаторах CELL-DYN Ruby (Abbott Laboratories S.A., США) и MicroCC-18 (ERMA PCE-210, HTI Medical, США).

В данной публикации приведены результаты микроскопических исследований.

МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ РЕЗУЛЬТАТЫ

Микроскопические исследования были проведены методом сканирующей электронной микроскомии с использованием PHENOM G2-PRO. Этим методом был исследован образец высохшей цельной крови размером 7,3Х10 мм (рисунки 1-8). В соответствии с выбранным объектом исследования при проведении измерений на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) следует правильно подобрать угол падения пучка электронов. В рассматриваемом случае применение четырёхсегментного детектора обратно рассеянных электронов позволяет получать изображения как в композиционном (стандартное изображение), так и в топографическом (рельеф поверхности) режимах. Однако стандартное изображение не дало много информации (рисунки 2,3). При изучении рельефа поверхности в топографическом режиме, начинают быть различимыми «плавающие» в плазме отдельные тельца (рисунки 4-8).

При проведении микроскопических исследований были выявлены особенности «поведения» отдельных кровяных телец. Эритроциты (рисунок 6) склонны к агрегации, они выстраиваются друг за другом как бусинки в бусах. При вертикальной седиментации эритроцитов даже существует понятие - «образование монетных столбиков». При этом лейкоциты в плазме встречаются как отдельные сферические тельца (рисунок 7). Размеры эритроцитов и лейкоцитов сопоставимы 6,5 – 7,5 мкм. Эти клетки крови легко можно отличить по форме. Эритроциты выглядят как «диски», а лейкоциты как «шары». Раз в десять более мелкие пластины – размером 600-800 нм – это тромбоциты. Они равномерно распределены в толще кровяной плазмы (рисунок 8). Тромбоциты изученного образца крови почти в два раза меньше заявленных в литературе размеров (1,5 мкм) [11-15].


   
 

Рисунок 1. Исследуемый образец крови. Увеличение в 20 раз.

Рисунок 2. Поверхность образца. Увеличение в 200 раз

   

Рисунок 3. Изображение в композиционом режиме.

Увеличение в 1800 раз

Рисунок 4. Изображение в топографическом режиме.

Увеличение в 165 раз

   

Рисунок 5. Увеличение в 1400 раз. Кровяные тельца, агрегированные в толще плазмы

Рисунок 6. Увеличение в 1500 раз. Эритроциты – частицы диаметром 6,5 – 7,5 мкм

   

Рисунок 7. Увеличение в 7200 раз. Лейкоцит – отдельный «шар» диаметром 7,4 мкм

Рисунок 8. Увеличение в 20000 раз. Тромбоциты – мелкие тельца размером 600-800 нм

Таким образом, кровяные клетки крови были изучены современным физическим методом – методом сканирующей электронной микроскопии. Были выявлены форма, размеры и способность к агрегации эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, различимых в топографическом режиме работы сканирующего электронного микроскопа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Гематология представляет собой ответвление общей биологии, рассматривающее морфологические, биологические и физико-химические свойства крови, как в норме, так и при различного рода патологических процессах. Интерес к гематологическим исследованиям определяется той ролью, которую кровь играет в организме человека. Изменения крови сказываются на состоянии отдельных органов и тканей, и наоборот, заболевания органов и тканей в той или иной степени отражаются на крови, ее химико-физических и морфологических свойствах.

С начала 20 столетия гематология сделала большие успехи в накоплении данных о генезисе, морфологии, биологии крови как в нормальном организме, при различных физиологических состояниях, так и при очень большом числе крайне разнообразных патологических проявлений.

В настоящее время гематология всё больше и больше развивается в направлении изучения биохимии как крови в целом, так и её отдельных составных частей: плазмы, сыворотки и форменных элементов.Благодаря предложенным микрохимическим методам исследования крови, медицинские специалисты приобрели возможность определять динамику различных процессов, протекающих в организме.

Данная работа посвящена изучению основ современных физико-химических методов исследования основных параметров крови человека, а также проведению анализов методами спектрофотометрии и электронной микроскопии. Практическое знакомство с современными методами анализа крови в медицинских учреждениях было проведено на примере лаборатории поликлиники № 1 г. Актобе.

Сегодня медицина шагнула далеко вперед, и использование рутинных методов измерения параметров крови осталось далеко позади. Современные автоматизированные анализаторы отличаются высокой скоростью, точностью и достоверностью измерений.

Использованная литература:

1. Абрамов В.В. Иммундық және жүйкелік жүйелердің интеграциясы - Новосибирск,1991.

2. Батуев А.С. Жоғары дәрежелі жүйке жүйе физиологиясы - Жоғары мектеп. М.,1991.

3. Дубровский В.И. Валеология. – М., Прогресс, 1998.

4. Ибадильдин А. С. Гематология және клиникалық биохимия: оқу құралы.- А., 2008.

5. Коробоков А.В. Чесноков С.А. Атлас по нормальной физиологи М - ВШ - 1987г.

6. Косицкий Г.И. Руководство к практическим занятиям по физиологии: М., Медицина, 1988г.

7. Логинов А.В. Физиология с основами анатомии человека, М., Наука, 1983.

8. Молдағулов М.А., Ермаханов А.Н., Есқожаев Ө.К., Дюсембаева А.З. т.б. Ауруларының клиникалық диагностикасы. Оқу құрал – Алматы, 2007.

9. Сатпаева Х.К. Қалыпты физиологиясының лабораториялық жұмыстары. Алматы: «Білім», 1993ж.

10. Судаков К.В. Избранные лекции по нормальной физиологи М., Мир, 1979.

11. Тапбергенов С.О. Медициналық биохимия: оқулық - Алматы, 2009.

  1. Тель Л.З. Физиология человека, А-Ата, Ғылым. – 1992.

  2. Ткаченко Б.И. Основы физиологии человека, СП, 1994г.

  3. Утепбергенов А.А. Методические мировозренческие основы курса нормальной физиологии. - Актюбинск, АО Табиб, 1990.

  4. Утепбергенов А.А. Справочник физиологических и лабораторных показателей здорового человека. - Актюбинск, АО Табиб, 1995.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Освоение приемов работы на центрифуге

Приложение 2. Приготовление растворов сравнения для спектрофотометрических измерений

Приложение 3. Установка кювет в кюветное отделение спектрофотометра КФК-3КМ

Приложение 4. Установка длин волн и проведение измерений

Приложение 5. Спектр раствора, приготовленного по гемиглобинцанидному методу

Приложение 6. Сканирующий электронный микроскоп PHENOM G2-PRO

Приложение 7. Установка образца на предметный столик СЭМ

Приложение 8. Размещение образца для микросопических исследований

Приложение 9. Увеличеие в 4300 раз с помощью СЭМ. Можно видеть «плавающие» в плазме отдельные лейкоциты, мелкие тромбоциты, вокруг - агрегированные эритроциты.

Приложение 10. Забор крови для анализа должен производиться только специалистом по специальной методике

Приложение 11. Выдержка образцов крови в трансформирующем растворе в течение 10 минут и определение содержания гемоглобина портативным фотометрическим гемоглобинометром МиниГЕМ 540

Приложение 12. Работа на автоматическом гематологическом анализаторе CELL-DYN Ruby (Abbott Laboratories S.A., США)

Приложение 13. Автоматические гематологические анализаторы MicroCC-18 (ERMA PCE-210, HTI Medical, США)

Приложение 14. Подготовка образцов крови к анализу

13

Просмотров работы: 455