Составители:
Рубрика:
осмотической дегидратации биотканей.
Несмотря на многочисленные исследования, связанные с управлением
оптическими параметрами биотканей, проблема определения коэффициентов
диффузии осмотически активных жидкостей в биотканях остается недостаточно
изученной до настоящего времени. Вследствие сложного многокомпонентного
строения биотканей и нелинейного характера процессов диффузии измерение
коэффициентов диффузии осмотически активных жидкостей в биотканях является
сложной научной задачей. Согласно существующим в настоящее время
представлениям диффузия различных веществ в биотканях происходит в несколько
этапов. На первом этапе происходит проникновение диффундирующих веществ в
межклеточное и межфибриллярное пространство и взаимодействие их с клеточными
мембранами и внутритканевым матриксом биотканей. На следующем этапе, по-
видимому, имеет место трансмембранная диффузия вещества в клетки,
сопровождающаяся изменением внутриклеточного осмотического давления. Нельзя
исключать и возможности перестройки самих мембран, связанной с изменением
свойств межклеточной жидкости. При достаточном насыщении межфибриллярного
пространства соединительной ткани просветляющим веществом, очевидно будет
происходить его взаимодействие с материалом фибрилл ткани.
Тем не менее, использование достаточно простых оптических и диффузионных
моделей позволяет решить данную проблему без значительной потери точности,
причем естественный разброс оптических и структурных свойств биотканей делает
подобное упрощение допустимым. Полученные в результате исследований значения
коэффициентов диффузии могут быть с успехом использованы при построении
математических моделей, описывающих процессы взаимодействия осмотически
активных иммерсионных жидкостей и биотканей, что, в частности, весьма актуально
при исследовании процессов, связанных с черезкожным введением лекарственных
препаратов и метаболических агентов.
В настоящее время существует целый ряд биофизических методов и методик
[124-137] по определению коэффициентов диффузии различных веществ, но, к
сожалению, только небольшая часть существующих методов может быть с успехом
использована для оценки коэффициентов диффузии в биотканях. В основном
существующие методы основаны на использовании техники флуоресцентных
измерений или использовании для регистрации потока диффундирующего вещества
радиоактивных меток. Применение техники флуоресцентных измерений невозможно
для определения коэффициентов диффузии нефлуоресцирующих веществ (например,
водных растворов глюкозы), а использование радиоактивных веществ может быть
нежелательно в случае in vivo измерений. Кроме того, высокая чувствительность
флуоресцентных и радиоактивных методов измерений делает их использование
затруднительным еще и в силу естественной метаболической активности организма,
что вносит дополнительные погрешности в процесс измерений. Метод, позволяющий
выполнять оценку коэффициентов диффузии нефлуоресцирующих осмотически
активных иммерсионных жидкостей в биотканях, был предложен в 1997 г. [58] и в
последствии развит в работах [94,106-108]. Данный метод основан на измерении
динамики изменения рассеивающих характеристик биотканей под действием
осмотически активных иммерсионных жидкостей и может быть с успехом использован
как для in vitro, так и для in vivo измерений.
Целью настоящей работы является изучение оптических и диффузионных
явлений в биотканях при воздействии осмотически активных иммерсионных
жидкостей.
3
