Мы рады Вас видеть! Информационный перенос частот веществ - главная тема форума. Форум открыт недавно, но уже есть много информации для практического использования этого метода простыми средствами. Надеемся на взаимную поддержку, помощь, обмен опытом и знаниями по теме. Этот форум не коммерческий, здесь ничего не продают, поэтому ваше бескорыстное участие приветствуется!

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПЕРЕНОС ЧАСТОТ ВЕЩЕСТВ

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПЕРЕНОС ЧАСТОТ ВЕЩЕСТВ » ИНФОРМАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА » Статьи из авторитетных источников


Статьи из авторитетных источников

Сообщений 1 страница 8 из 8

1

Взаимодействие множества биологических полей в хранимых зерновых экосистемах.

ZD Wu ,Q. Чжан ,Дж. Инь ,XM Ван ,З.Дж. Чжан ,WF Wu &FJ Li

Опубликовано: 09 июня 2020 г., NATURE.COM  -

Скрытый текст:

Для просмотра скрытого текста - войдите или зарегистрируйтесь.

Аннотация
Биологические объекты, такие как грибы в хранящемся зерне, развиваются и взаимодействуют с окружающей средой подобно физическим полям. Был проведен эксперимент для изучения поведения биологического поля грибов в хранящемся зерне, а также взаимодействия между биологическим полем грибов и физическими полями температуры и влажности. Представлена ​​структура биологического поля для описания биологических систем, в которых множество биологических объектов сосуществуют и взаимодействуют между собой и с окружающей средой. Предлагаемое биологическое поле описывает пространственно-временное распределение биологического объекта и его способность воздействовать (или находиться под влиянием) на окружающие биотические и абиотические объекты посредством обмена энергией, веществом и / или информацией. Сила биологического поля грибов была определена количественно как скорость преобразования энергии грибами из зернового крахмала в тепло. Экспериментальные данные показали, что напряженность биологического поля грибов в хранящемся зерне изменялась как в пространстве, так и во времени, с максимальной напряженностью поля 120–133. Вт м -3 произошел в месте, где биологическое поле грибов сильно взаимодействовало с полями температуры и влажности.

Введение
Биологическая система представляет собой сложную сеть биологически значимых объектов, которые взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой. Поведение каждой сущности варьируется в пространстве и во времени. Взяв в качестве примера хранящееся зерно, Данкель 1описывает хранимое зерно как экосистему, представляющую собой комбинацию взаимодействующих биотических сообществ, которые, в свою очередь, взаимодействуют с их абиотической средой. Биотические сообщества включают зерно, грибы, насекомых, клещей, птиц, грызунов или даже людей, в то время как абиотическая среда включает структуры хранения (бункеры, контейнеры, мешки и т. Д.), Температуру, влажность и газы. Каждый биологический объект может производить набор выходных данных (энергия, вещество и / или информация) из заданного набора входных данных в определенном состоянии (времени). Исследователи пытались разработать количественные модели для характеристики биологических систем с точки зрения их изменения и эволюции в пространстве и времени. Например, Эдем 2Модель была использована для прогнозирования пространственных паттернов в бактериальных колониях. Дифференциальные уравнения диффузионного типа были разработаны для описания временной эволюции пространственных флуктуаций в биологических системах 3 , 4., Ограничением исследований, о которых сообщается в литературе, является отсутствие тщательного рассмотрения взаимодействий между сосуществующими биологическими объектами и между биотическими и абиотическими объектами. Например, в системе хранения зерна абиотические факторы, такие как температура и влажность, обусловливают прорастание и развитие грибов, в то время как рост грибов производит тепло и влагу для изменения температуры и влажности, что, в свою очередь, ускоряет рост грибков и может также приводят к появлению других биологических объектов (таких как различные виды грибов или бактерий), которые способствуют разным температурам или влажности. Верхний предел температуры для эукариотических организмов составляет около 60 ° C 5; следовательно, тепло, выделяемое грибами, может также привести к повышению температуры, достаточно высокому, чтобы вызвать тепловую гибель грибов. Описать эту сложную сеть биологически значимых объектов и взаимодействий между собой и с физической средой чрезвычайно сложно. Хорошо зарекомендовавшая себя в физике концепция, область 6 , может предоставить мощный инструмент для изучения взаимосвязанных сложных биологических систем.

Поле обычно определяется как величина, которая непрерывно изменяется в пространстве и времени. Величина может быть представлена ​​числом (скалярное поле, например, температура) или вектором или тензором (векторное или тензорное поле, например, сила и напряжение). Теория поля была успешно использована для объяснения и предсказания многих физических явлений. Предпринимались также попытки использовать концепцию поля для описания и прогнозирования биологических систем. Тордай 7 заявил, что «биологические организмы действуют как поля». Далее было объяснено, что «плейотропия формирует основу для динамического понимания формирования биологии из физики благодаря их взаимному происхождению в Большом взрыве». Важным примером использования концепции поля в биологических системах является теория поля Курта Левина в психологии 8, Теория поля Левина была основана на том аргументе, что порядок сосуществования фактов в психологической или социальной ситуации можно рассматривать как жизненное пространство (поле), и можно понять и предсказать поведение отдельных лиц и групп, построив жизненное пространство, включающее психологические силы, влияющие на их поведение 8 .

В то время как концепция поля имеет большой потенциал в описании сложных биологических систем, нет общепринятых определений биологического поля. В настоящем исследовании предполагается, что биологическое поле - это пространственно-временное распределение биологического объекта, обладающего способностями воздействовать (взаимодействовать) с окружающими биотическими и абиотическими объектами посредством обмена энергией, веществом и / или информацией . В контексте хранимых зерновых экосистем биологическое поле грибов обладает способностью влиять на температурное поле в зерне путем преобразования зернового крахмала в тепло 9 . Другим примером является Rhizobium - симбиоз бобов, где биологическое поле (пространственное и временное распределение) Rhizobium включает обмен молекулярными сигналами (информацией) между бактериями и растением-хозяином 10 . Сложность применения концепции поля к биологическим системам заключается в том, как количественно оценить напряженность поля. Целью этого исследования было изучение поведения биологических полей и разработка основы теории биологического поля для количественной оценки биологических систем с акцентом на взаимодействия между сосуществующими биотическими и абиотическими полями. Грибы в хранящихся зерновых экосистемах были использованы в качестве примера для иллюстрации и проверки предлагаемой основы теории биологического поля.

https://media.springernature.com/full/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41598-020-66130-6/MediaObjects/41598_2020_66130_Fig1_HTML.png?as=webp
Принципиальная схема испытательного бункера для проведения эксперимента.

... ПРОДОЛЖЕНИЕ по ссылке...

0

2

Митогенетическое излучение. Исследования на МКС

Направление НПИ: 4. Космическая биология и биотехнология -

Скрытый текст:

Для просмотра скрытого текста - войдите или зарегистрируйтесь.

Секция КНТС: Космическая биология и физиология

Наименование эксперимента: Исследование влияния космического полета на электромагнитные колебания, генерируемые микроорганизмами в активной и покоящейся фазах.

Цель эксперимента: Цель эксперимента – проведение исследований по оценке влияния космического полета на характеристики оптического излучения в активной и покоящейся фазах.

Описание эксперимента:

Исследования последних лет выявили, что микробные клетки в процессе деления выделяют электромагнитные колебания. Эта феноменология была названа «Митогенетическое излучение». Это излучение характеризуется большой интенсивностью и степенью выраженности. При воздействии на другие растущие культуры микробных клеток они могут вызвать их гибель или наоборот, стимулировать рост. Все эти зарегистрированные изменения как в сторону оптимизации микробного роста, так и в сторону его ингибиции происходили в пределах одного десятичного логарифма.

В настоящее время рассматривается возможность использования в пилотируемых космических полетах многочисленных технологий, основанных на культивировании микроорганизмов в условиях космического полета. Это в первую очередь биотехнологии, основанные на приготовлении продуктов питания (кисломолочные продукты, напитки брожения и др), а также биотехнологии, связанные с утилизацией отходов. Предлагается оценить, насколько фактор митогенетического излучения является значимым при реализации процессов культивирования или длительного хранения микроорганизмов в условиях космического полета.

Сеанс эксперимента с сахаромицетами в логарифмической фазе роста включает хранение до начала эксперимента биореактора и шприцов с инокулюмом в ТВК при температуре +2 +8С, культивирование клеток в эмульсионной питательной среде и в стандартной среде в биореакторе закрытого типа при температуре 37+-2оС с последующим хранением полученных биоматериалов в ТВК при температуре +2-8оС.

Сеанс эксперимента с сахаромицетами в фазе покоя включают в себя хранение нетермостатируемого контейнера для хранения культур микроорганизмов, находящихся в неактивной фазе на твердых носителях с блоком регистрации данных в течении 3 месяцев.

На Землю пробы должны быть возвращены в ТВК и переданы постановщику эксперимента не позднее чем через 24 часа после возвращения.

При проведении сеанса эксперимента с сахаромицетами в лографмической фазе роста и сеанса эксперимента с сахаромицетами в фазе покоя показатели электромагнитных колебаний отцыфровываются и записываются на USB накопитель

Метод разработан в России и используется в качестве контроля состава микробных сообществ в экологии, биотехнологии и медицине. Зарубежные аналоги отсутствуют. Космические эксперименты не проводились.
Результаты исследований позволят дать оценку значимости митогенетического излучения в условиях космического полета.

Научная аппаратура: При проведении эксперимента должна использоваться научная аппаратура «Митогенез».

Сроки проведения: 2021- 2024 гг.
_________________

Публикации по эксперименту:

1.   Гурвич А.Г.  Об источниках митогенетического излучения, Москва, 1929

2.   Гурвич А.Г.  Основные законы митогенетического возбуждения,  Москва,  1935

3.   Гурвич А.Г.  Теория биологического поля,  Москва,  1944

4.   Гурвич А.Г.  Введение в учение о митогенезе,  Москва,  1933

5.     Белоусов Л.В., Бурлаков А.Б. , Лучинская Н.Н.    " Статистические и частотно-амплитудные характеристики сверхслабых излучений яйцеклеток и зародышей вьюна" Онтогенез т. 33,  стр 213, 2002 г.

6.   Сборник "Биофотоника и когерентные системы" ред. Белоусов Л.В., Москва, 2000 г.

7.   Сборник "Биофотоника и когерентные системы в биологии" ред. Белоусов Л.В.,Springer, 2007 г.

8.   Будаговский А.В. "Дистанционное межклеточное взаимодействие", Москва, 2004 г.

...

0

3

Узел Ранвье как массив био-наноантенн для инфракрасной связи в нервной ткани.

Андреа Зангари ,Давиде Микели ,Роберта Галеацци &Антонио Тоцци

Опубликовано: 11 января 2018 года. NATURE.COM -

Скрытый текст:

Для просмотра скрытого текста - войдите или зарегистрируйтесь.

Аннотация
Электромагнитное излучение в видимом и инфракрасном спектре все чаще исследуется на предмет его возможной роли в наиболее развитых способностях мозга. Помимо экспериментальных доказательств электромагнитных клеточных взаимодействий, возможность распространения света в аксоне была недавно продемонстрирована с помощью компьютерного моделирования, хотя объяснение его источника до сих пор не до конца понятно. Мы исследовали возникновение и распространение электромагнитного излучения на оптических частотах в миелинизированных аксонах в предположении, что токи ионных каналов в узле Ранвье ведут себя как массив наноантенн, излучающих в диапазоне длин волн от 300 до 2500 нм. Наши результаты показывают, что длины волн ниже 1600 нм наиболее вероятно распространяются по миелинизированным сегментам.

Введение
Интригующе сложная природа мозга всегда поощряла обширные исследования нейронального общения с целью понимания механизмов передачи сигналов и их интеграции в нервные функции самого высокого уровня. Новые перспективы были открыты при сближении различных биофизических механизмов, которые могут сосуществовать с установленными химическими и электрическими свойствами клеточных мембран 1 . В этом контексте предыдущие исследования электромагнитных свойств нейронов приобрели все больший интерес, что привело к дальнейшим достижениям и новым открытым вопросам 2 , 3 , 4 . Поэтому представляется целесообразным изучить возможные последствия, которые могут добавить дополнительные знания к текущей теоретической и экспериментальной работе в этом направлении.

Со времени первых решительных исследований было показано, что электрохимические явления преобладают при генерировании и распространении информации 5 .

Проводимость сигналов внутри нейронов поддерживается распространяющимся явлением, известным как потенциал действия (AP), который представляет собой резкое изменение электрического потенциала через клеточную мембрану, в которую вовлечены различные виды ионов. После запуска этот процесс движется по всему аксону к синапсам. Некоторые аксоны покрыты миелином, многослойной липидной оболочкой, которая обеспечивается окружающими глиальными клетками и прерывается на регулярные расстояния. Эти промежутки называются узлами Ранвье (NR) 6 . В миелинизированных волокнах AP запускается в начальном сегменте аксона (AIS) и в NR, где сосредоточены ионные каналы, и прыгает от узла к узлу со скоростью, значительно большей, чем в немиелинизированных аксонах. Этот процесс известен как «солевая проводимость» 7 .

Первоначальная теория Ходжкина-Хаксли (HH) моделирует каждый компонент возбудимой клетки как электрический элемент, принимая во внимание концентрацию основных участвующих ионных частиц 5 . Передача AP в миелинизированных волокнах была описана с использованием некоторых концепций теории кабеля, чтобы моделировать импульсное инициирование и солевое распространение 8 .

Помимо фундаментальных механизмов возбудимости нейрональных мембран, описанных моделью HH, с нейрональной активностью связан ряд других биофизических явлений 1 .

Различные физические подходы к этим процессам, которые учитывают механические силы, термодинамику и электромагнетизм, вызывают растущий интерес со стороны исследователей и могут обеспечить дальнейшее понимание механизмов, лежащих в основе передачи сигналов нейронов и кодирования информации 2 , 9 .

Мы сосредоточили наше внимание на возможных электромагнитных (ЭМ) аспектах аксонной импульсной проводимости, которые были исследованы до сих пор. Недавно было показано, что оптическое распространение фотонов через миелиновые волноводы возможно путем детального моделирования, и поэтому возникает вопрос о том, что может быть источником такого излучения 4 .

Как и любой другой клеточный процесс, активность аксонов включает генерацию и обмен энергии. Начиная с ранних исследований нейрональной функции, измерения во время потенциала действия выявили выработку тепла 10 , в то время как передача инфракрасного излучения между нервными окончаниями после стимуляции была обнаружена экспериментально 11 .

Помимо этих сообщений, многие исследователи рассматривали возможную роль электромагнитного излучения инфракрасного или видимого спектра в нервной возбудимости и передаче сигналов, что привело к теоретической работе над тем, что называют электромагнитной теорией нейронной связи 2 .

На самом деле, существование и транспорт инфракрасного и видимого света были недавно продемонстрированы в разных тканях и даже в нервах 3 , 12 , 13 .

Наряду с исследованиями существования фотонных излучений как возможных носителей сотовой информации были выдвинуты различные гипотезы распространения ЭМ через мембраны или аксонные структуры 14 , до недавнего времени, когда во всеобъемлющей модели описывалось возможное распространение ЭМ-волн по оптическим каналам связи. в аксоне 4 . Наряду с растущим интересом к взаимодействию между электромагнитным излучением и биологическими тканями для его диагностических и терапевтических последствий, были обнаружены некоторые свидетельства аксонального ответа на инфракрасный и видимый свет, добавив еще один шаг к интерпретации электромагнитных сигналов нейронов 15 .

Однако, как указывалось в вышеупомянутом исследовании путей оптической связи в аксоне, возможные источники электромагнитных волн в определенных клеточных компартментах еще не изучены, кроме предположительных гипотез, и требуют дальнейшего изучения 4 .

Если предположить, что распространение потенциалов действия в миелинизированных волокнах происходит вдоль аксонных структур в виде электромагнитных оптических волн, то необходимо объяснить их происхождение. Это должно происходить в НР, где потенциал действия восстанавливается. В частности, поскольку электромагнитное излучение может генерироваться за счет движения заряда, можно предположить, что его источник зависит от потока ионов через каналы во временном интервале, в котором имеет место потенциал действия.

Здесь мы опишем модель генерации электромагнитных волн активными натриевыми каналами в местах, где потенциал действия инициируется или восстанавливается, как в начальном сегменте аксона, так и в NR миелинизированных аксонов. Имитация их распространения по аксональным путям, ведущим себя в качестве волноводов, также находится в полном согласии с недавно опубликованными данными 4 .

Полученные результаты
Подход распространения электромагнитных волн к узлу Ранвье
В нашей модели мы предполагаем, что электромагнитные волны возникают на начальном сегменте аксона и NR, которые действуют как система решеток наноантенны, способная излучать оптические волны, распространяющиеся через миелинизированный аксон. Такой механизм может, в свою очередь, объяснить так называемую AP солевую проводимость с учетом распространения электромагнитной волны через миелинизированный аксон, как в оптическом волокне 4 .

В частности, ионные токи через каналы могут быть приняты в качестве источников импульсов электрических токов и ведут себя как фазированная матрица элементарных дипольных наноантенн.

...

https://media.springernature.com/lw685/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41598-017-18866-x/MediaObjects/41598_2017_18866_Fig4_HTML.jpg?as=webp
Схема и сетка строения зрительного нерва крысы. Размер осей в м.

https://media.springernature.com/lw685/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41598-017-18866-x/MediaObjects/41598_2017_18866_Fig5_HTML.jpg?as=webp
Компонента электрического поля E x и распределение нормы электрического поля вдоль нервной структуры крысы при длине волны 300 нм для различных значений эффективного показателя преломления, n эфф .

...ПРОДОЛЖЕНИЕ по ссылке...

0

4

Эндогенная физическая регуляция плотности населения в пресноводном простейшем Paramecium caudatum.

Даниэль Фелс

Опубликовано: 23 октября 2017, NATURE.COM -

Скрытый текст:

Для просмотра скрытого текста - войдите или зарегистрируйтесь.

Аннотация
Исследования подтверждают физическую связь между клетками на большие расстояния, наиболее очевидно основанную на электромагнитных полях. Эффекты касаются индукции или ингибирования роста клеток. Их естественная функция неясна. С простейшими Paramecium caudatum я проверил, регулируют ли сигналы плотность клеток и являются ли они электромагнитными. До 300 кл / мл рост клеток в клонах этого исследования выражен в меньшей степени. Используя кюветы в качестве химических барьеров, обеспечивающих физическую связь, я поместил 5 индикаторных клеток / мл, популяции индукторов, в меньшие кюветы, которые стоят в большем количестве и содержат 50, 100, 200 или 300 клеток / мл. В условиях полной темноты такие пары подвергались взаимному воздействию в течение 48 часов. Гипотеза заключалась в том, что индикаторные клетки тоже растут меньше, чем больше соседних клеток. Чем больше популяций индукторов в начале, тем меньше они росли. Популяции индикаторов соответственно выросли; чем больше клеток они окружали, тем меньше они росли. Эффект подавления соседей исчез, когда внутренние кюветы были экранированы графитом, который, как известно, экранирует электромагнитное излучение от ГГц до PHz, то есть поглощает энергию от микроволн до света. Это первые результаты, демонстрирующие бесконтактное определение физического кворума для регуляции плотности клеточной популяции. Я предполагаю правила, присущие электромагнитным полям, взаимодействующим с веществом и жизнью.

Введение
Как популяция клеток в многоклеточном организме поддерживает свою плотность клеток? Основное понимание приходит из исследований с одноклеточными организмами, где клетки выделяют химические сигналы в зависимости от плотности клеток, что приводит к соответствующей регуляции клеточного цикла 1 , 2 , 3 . Помимо этого основанного на молекулах, то есть химического определения кворума , существует также (основанное на контактах) физическое определение кворума, сообщаемое в контексте скоростей рассеяния 4 . Кроме того, влияние клеток на клеточный цикл происходит также через стеклянные или кварцевые барьеры, где предотвращается химическая передача сигналов 5 , 6 , 7, Эти эффекты, по-видимому, регулируются также физическими факторами, наиболее явно электромагнитными (ЭМ) сигналами, генерируемыми самими ячейками 8 , 9 , что позволяет - в силу их физической природы - пересекать стеклянные или кварцевые барьеры 10 .

В настоящем исследовании эта, по-видимому, нехимическая межклеточная связь была дополнительно исследована, поскольку была проанализирована ее возможная биологическая роль. Организмом исследования был пресноводный простейший Paramecium caudatum , как уже использовалось в предыдущих исследованиях настоящего автора, показывающий внутривидовые 11, а также межвидовые 12 эффектов от одной популяции на другую через химические барьеры.

Предполагается, что одной из возможных функций этой нехимической клеточной коммуникации в Paramecium caudatum является регулирование плотности популяции. Здесь я различаю основную гипотезу регулирования плотности, обусловленную физическим сигналом, который может нарушить химические барьеры, и суб-гипотезу о том, что эти физические сигналы имеют электромагнитную природу.

Paramecium caudatum, использованный в этом исследовании, поддерживается в микромире, где он достигает средней плотности около 300 клеток / мл. Даже если они получают пищу (бактерии) ad libidum, и каждая клетка занимает только около 0,1% от среднего объема, доступного для каждой клетки, она никогда не обнаруживает, что клетки превышают эту конкретную плотность. В настоящем исследовании я хотел выяснить, используются ли физические сигналы для регулирования плотности клеток в Paramecium caudatum, Для этого я поместил клетки с четырьмя различными плотностями (то есть 50, 100, 200 и 300 клеток на мл) в кюветы. Ожидается, что популяции с низкой плотностью все еще будут расти в ходе эксперимента, тогда как популяции с более высокой плотностью будут иметь более медленный рост, а популяции с пропускной способностью перестанут расти - или просто останутся в равновесии между клеточной смертностью и делением. Все же, Что делать, если мы поместим меньшие кюветы, содержащие 5 клеток (на мл) в эти группы населения? Будут ли эти 5 тестирующих клеток служить индикаторами того, что они будут расти в зависимости от плотности населения, которым они окружены? Гипотеза о физической (предположительно электромагнитной) регуляции плотности клеток основана на заключении, что чем больше внешняя популяция находится в начале эксперимента, тем ниже будет не только их собственный рост, но и тем ниже будет рост этих 5. оригинальные (индикаторные) ячейки, размещенные внутри. Предполагалось, что это так, потому что предполагаемый эндогенный (электромагнитный) сигнал, с помощью которого популяция индуктора регулирует свою собственную плотность, нарушает внутреннюю кювету, где популяция тестера принимает свое решение о росте соответственно.

Результаты этого исследования являются убедительным доказательством физической регуляции плотности населения: через химические барьеры пять внутренних клеток росли тем меньше, чем больше их соседей. Это указывает на то, что популяции индуктора выпустили сигнал, который регулирует плотность клеток. При экранировании от предполагаемых электромагнитных сигналов эффект снижения роста от соседних популяций исчезал, подтверждая предположение, что эндогенный электромагнитный сигнал передавался от внешней совокупности индукторов к внутренней совокупности тестеров.

https://media.springernature.com/lw685/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41598-017-14231-0/MediaObjects/41598_2017_14231_Fig1_HTML.jpg?as=webp
Панель (a) и (d) относится к материалу и методу, панель (b), (c) и (e) - к результатам. ( а ) Визуализация экспериментальной установки. ( б ) Рост популяций индукторов. Ось X показывает плотность популяций индукторов в начале эксперимента. Ось Y показывает log трансформированные скорости роста этих популяций индукторов. Чем больше популяции индукторов были в начале, тем меньше они росли. ( c ) Рост популяции тестеров (индикаторов). Ось X показывает плотность популяций индукторов в начале эксперимента. Ось Y показывает логарифмически трансформированные скорости роста популяций тестеров. Чем больше популяции индукторов были в начале, тем меньше популяции тестеров. ( д) Расположение юнитов в сетке. Все устройства - небольшая кювета, стоящая в большом, то есть группы обработки, - были оптически защищены друг от друга (черным картоном толщиной 0,33 мм). В типичном эксперименте единицы размещаются в случайном порядке. Обратите внимание, что летучие вещества, если они существуют, будут влиять на результат, воздействуя на все единицы в микроклимате. ( д ) Влияние экранирования графита. Экранированные клетки растут лучше, чем популяции неэкранированных тестеров, когда (оба имеют) соседей.

...ПРОДОЛЖЕНИЕ по ссылке...

_____________

В списке использованной литературы:

...
5.
Gurwitsch, A. & Gurwitsch, L. Проблема деления клеток в монографии из общей области физиологии растений и животных  (eds Gildmeister, M., Goldschmid R., Neuberg, C., Parnas, J. & Ruhland, W.) 1–221 (Springer, 1926).

0

5

Моделирование неоднородных электромагнитных полей в нервной системе: новая парадигма в понимании клеточных взаимодействий, этиологии заболевания и терапии

27 августа 2018 г. Nature.com

Скрытый текст:

Для просмотра скрытого текста - войдите или зарегистрируйтесь.

Абстрактно

Все основные процессы в нервной системе зависят от взаимодействия между клетками и нервными волокнами. В этой работе мы представляем новую модель неоднородных электромагнитных полей, исходящих от нервных волокон, и описываем их влияние на клетки. Разложив приложенный ток Ходжкина-Хаксли до осевого тока, регулируемого соотношением Jj + 1я= K×Jjя , мы обнаруживаем, что ячейка с нейроном взаимодействия регулируются силой электромагнитных полей, которые однородны на расстоянии до 2,066  мкм или 6,606  мкм от нейрилеммы и аксолеммы соответственно. В узлах Ранвье эти поля достигают напряженности 3,0 × 10 -12 Тл , в то время как в миелинизированных сегментах они достигают максимума только при 2,3 × 10.−12 Тл . Это те же поля, которые из-за неоднородности обнаруживаются магнитоэнцефалографией в 1000 раз слабее. Принимая во внимание широкое распространение нейродегенеративных заболеваний, наша модель показывает, что 50% демиелинизация увеличивает напряженность поля на 0,35 × 10 -12 Тл , а полная демиелинизация увеличивает ее на 0,7 × 10 -12 Тл . Поскольку это говорит о том, что неоднородные электромагнитные поля вокруг нейронов играют роль в физиологических и патологических процессах, включая межклеточное взаимодействие и межклеточную коммуникацию, их улучшенное понимание открывает новые терапевтические стратегии, основанные на модуляции электромагнитного поля или поверхностном заряде клетки. внесение изменений.

Вступление

Нейровоспаление - один из центральных элементов большинства патологических процессов в нервной ткани. Он включает в себя привлечение, миграцию и накопление клеток, которые поддерживают каскад событий, участвующих как в повреждении, так и в регенерации ткани. Одним из первых шагов, необходимых клеткам для преодоления гематоэнцефалического барьера, является их прикрепление к эндотелию через молекулы клеточной адгезии (CAM). Изменяя конформацию своих центральных элементов - интегринов, САМ взаимодействуют через катионы (Mg, Na, Ca), которые, в свою очередь, чрезмерно задействуют определенные количества зарядов - либо увеличивают, либо уменьшают клеточную адгезию 1 . Интересно, что хотя тела нейрональных клеток не экспрессируют САМ, они присутствуют во всех клетках белого вещества, включая миелиновую оболочку 2.. Действительно, появляется все больше свидетельств того, что элементы клеточной мембраны, которые участвуют в регуляции заряда клетки, действительно выполняют многочисленные роли. Таким образом, было показано, что насос Na / K-ATPase оказывает значительное влияние на подвижность клеток и инвазивность клеток 3 , распространение рака 4 , апоптоз 5 и образование рубцов 6 . Кроме того, растущий список доказательств показывает, что адгезия иммунных клеток, регулируемая различными механизмами, не только поддерживает, но и может запускать иммунную реакцию 7 , 8. Точнее, это было недавно предложено , что изменения заряда мембраны клетки могут способствовать набору сигнальных молекул к внутреннему листку плазматической мембраны в клеточных рецепторах микрокластерах 9 , 10 . Аналогичное наблюдение о роли поверхностного заряда было также получено в экспериментах, в которых заряд модулировался биоматериалами, действующими как «иммунокамуфляж» 11 . В целом, пора выдвинуть гипотезу о том, что поверхностный заряд клетки играет гораздо более важную роль в клеточной адгезии и активации взаимодействий как в физиологических, так и в патологических процессах, чем считалось ранее.

В этой работе мы моделируем неоднородные электромагнитные (ЭМ) поля вокруг нервных волокон и их взаимодействие с клетками нервной системы. Поскольку клеточная мембрана состоит из фосфолипидного бислоя с белками, заключенными между ними, она несет отрицательный заряд. Помимо фосфолипидного бислоя, мгновенный относительный отрицательный заряд на клетке также обусловлен притоком и оттоком ионов хлора через ворота трансмембранного регулятора проводимости при муковисцидозе (CFTR) и вкладом насоса Na / K-ATPase. При этом отрицательный заряд на поверхности клетки, чистое электричество, является результатом трансмембранного потенциала, уровней заряженных компонентов на плазматической мембране и активности ионных каналов на плазматической мембране.

Нервная ткань состоит из тел нейронов, которые в основном сгруппированы в сером веществе, и клеточных выступов различной длины, которые образуют нервные волокна. Миелинизированные волокна - это выступы клеток, окруженные миелиновой оболочкой, которая состоит из липидного слоя, образованного шванновскими клетками или олигодендроцитами. Во время распространения потенциала действия (AP) каждый из миелинизированных сегментов и узлов Ранвье, периодические промежутки в миелиновой оболочке, несут отрицательный внешний поверхностный заряд и положительный внутренний заряд внутри нейрона. По мере того, как AP распространяется, это вызывает приобретение чистого заряда во внеклеточном и истощение заряда во внутриклеточном пространстве через внутриклеточный и внеклеточный ток. В этой статье мы описываем, как этот поток тока генерирует разницу в мембранном потенциале через мембрану и аксиальный поток тока от предыдущего к последующим аксональным сегментам, что приводит к возникновению электромагнитного поля вокруг нейронов. В отличие от однородного статического магнитного поля, которое измеряется с помощью магнитоэнцефалографии (МЭГ), здесь мы моделируем и точно описываем, как временное и пространственное распространение потенциала действия и последующий внутриклеточный и внеклеточный потоки тока создают неоднородное изменяющееся во времени электромагнитное поле. который служит источником поля, регистрируемого MEG. Из-за изолирующей природы миелиновой оболочки это поле представляет собой магнитное поле в миелинизированных областях аксона и электромагнитное поле в узлах Ранвье.

Используя передовое математическое моделирование, подкрепленное экспериментальным подтверждением концепции, мы демонстрируем, что электромагнитные поля, генерируемые вокруг нейронов, значительно, в гораздо большей степени, чем предполагалось ранее, влияют на миграцию, адгезию и активность отрицательно заряженных клеток. Из-за заряженной природы всех клеток в организме человека наша модель предоставляет новый механизм, который можно использовать для направления стволовых клеток, Т- и В-лимфоцитов, естественных клеток-киллеров (NKC) и других типов клеток на место повреждения. или предотвратить их дальнейшую активацию. Это также вводит новый набор параметров в наше понимание начала и развития нейровоспалительных явлений и открывает новые направления для потенциальных терапевтических целей.

Полученные результаты

Начиная от схемы представительства Ходжкина-Хаксли аксона (рис.  1 ), в настоящем документе преобразования и значительно повысило их модель новым способом путем включения пространственной и временной прогрессии потенциала действия и соответствующие изменения в ионной и емкостного тока через изменение применяемого термина тока для включения осевого, внутриклеточного продольного распространения тока. Кроме того, мы предполагаем существование изменяющегося во времени неоднородного электромагнитного поля вокруг аксонов, которое возникает из-за изменчивости тока и может значительно влиять на движение клеток в центральной нервной системе (ЦНС).

https://media.springernature.com/full/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41598-018-31054-9/MediaObjects/41598_2018_31054_Fig1_HTML.png?as=webp
Схема модели Ходжкина-Хаксли нейрональной мембраны. Схема состоит из конденсаторной ячейки, генерирующей емкостной ток и поток ионов через мембрану ячейки, генерирующий ионный ток. Ионные каналы и ионные токи вызывают накопление чистого заряда во внеклеточном пространстве и истощение заряда во внутриклеточном пространстве. Это приводит к разности потенциалов V на мембране нейрона. (Источник: Mind the Graph на https://mindthegraph.com/ , используется по лицензии CC BY-SA ( https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.en ) / производная от оригинала ).

Для начала, чтобы клетка могла взаимодействовать с любым электромагнитным полем, таким как изменяющиеся во времени электромагнитные поля вокруг аксонов, описанные в этой статье, она должна быть заряженной частицей в относительной близости к источнику поля. Это было разработано Киршивинком и др ., Которые показали, что по всей ЦНС белые кровяные тельца ведут себя как «диамагнитные микрочастицы в плазме» 12 . Идея о том, что клетки обладают магнитными свойствами, подразумевает, что они сами подвержены влиянию электромагнитных сил, генерируемых электромагнитными полями вокруг нейронов.

Комбинируя представление о том, что аксон может быть смоделирован как однородный проводящий кабель с нейронными импульсами, проходящими через него, как в модели Ходжкина-Хаксли, эта статья объясняет, как изменяющееся во времени неоднородное электромагнитное поле создается вокруг него, и количественно определяет его силу и расстояния. он может действовать. Это электромагнитное поле, в свою очередь, оказывает электрические и магнитные силы на клетки в ЦНС, потенциально влияя на их миграцию и адгезию в патологических состояниях, когда клетки уже проникли через гематоэнцефалический барьер (рис.  2 ).

https://media.springernature.com/lw685/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41598-018-31054-9/MediaObjects/41598_2018_31054_Fig2_HTML.png?as=webp
Силы, действующие на клетки в непосредственной близости от нейрона. Когда клетки проникают через гематоэнцефалический барьер и оказываются в непосредственной близости от электромагнитных полей, генерируемых вокруг нейронов, на их миграцию и адгезию начинают влиять электрические и магнитные силы, действующие на них. В то время как магнитное поле действует по кругу вокруг нейрона, электрическое поле распространяется перпендикулярно ему. Оба этих поля действуют на ячейки сил, которые зависят от величины внешнего заряда на ячейки, а также от их угла падения, и поэтому могут либо отклонять, либо притягивать ячейки. (Источник: Mind the Graph на https://mindthegraph.com/ , используется по лицензии CC BY-SA ( https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.en ) / производная от оригинала ).

Несмотря на то, что аксон, окруженный диэлектрической миелиновой оболочкой, электрически изолирован, а поляризация, которую вызывает электрическое поле внутри нейрона, почти рассеивается за счет обмена калия и натрия внутри аксона, магнитный поток проходит прямо через миелиновую оболочку, что приводит к возникновение электромагнитных полей в узлах Ранвье и чистых магнитных полей в миелинизированных областях.
....

Электромагнитные свойства клеток делают их восприимчивыми к воздействию электромагнитных полей, создаваемых осевым и продольным током внутри нервных волокон.
После создания новой модели, которая включает пространственно-временную прогрессию потенциала действия, как в форме ионных, так и аксиальных токов, ее влияние на заряженные клетки можно оценить количественно. В этом разделе мы сосредоточились на пространственно-временном распространении потенциала действия, который индуцирует неоднородное изменяющееся во времени электромагнитное поле вокруг нейронов, которое затем воздействует на клетки, тем самым влияя на их миграцию и адгезию.

Поскольку клетки рассматриваются как отрицательные точечные заряды, а нейрон можно смоделировать как токопроводящий провод с периодической изоляцией в виде миелиновой оболочки, в этой статье мы также предполагаем, что характер взаимодействия клеток с нейронами и миелиновой оболочкой выходит за рамки просто химической связи и включает силу, которую вызывает электромагнитное поле, создаваемое протекающим внутри нейрона током.
...

Поскольку наша модель предполагает взаимодействие клеток и тканей на основе электромагнитных полей, наша теория также выдвигает концепцию «электромагнитных рецепторов», присутствующих на клетках. Эти рецепторы позволят им распознавать электромагнитные поля в своем окружении, реагируя либо на общее присутствие электромагнитного поля, либо на его силу, объем и изменения по сравнению с исходным здоровым состоянием. Основываясь на открытиях, сделанных в последнее десятилетие, необходимо учитывать, что взаимодействия между электромагнитными полями и клетками влияют на их адгезию к волокнам, ECM или другим клеткам, а также на динамику возможных иммунных реакций 9 , 10 . Кроме того, недавно было показано, что заряд клетки дополняет активность клетки по отношению к поверхностному заряду клетки-мишени.10 . В другом подходе, который пытался повлиять на иммунную реакцию, «иммунокамуфляж» клеток приводит к значительным изменениям реактивности лимфоцитов 12 . Наконец, в своем подробном анализе Килюк и Скотт объяснили, как по крайней мере часть взаимодействий между лимфоцитами и клетками-мишенями модулируется точными квантами заряда 11 , демонстрируя важность заряда клетки в регулировании ее активности и, тем самым, ее движения и активации. вокруг неоднородных изменяющихся во времени электромагнитных полей, предложенных в нашей работе.
...

В конечном итоге теоретическую основу нашей новой модели можно найти в работах Киршивинга и др . и Nordenstrom et al . В своей статье «Биомагнетизм магнетита в мозге человека» Киршивинк и др . описал, что по всей ЦНС «белые кровяные тельца ведут себя как магнитные микрочастицы в плазме» 12., предполагая, что электромагнетизм играет активную роль в иммунных реакциях. Идея о том, что клетки сами по себе обладают магнитными свойствами, подразумевает, что они сами по себе подвержены влиянию электромагнитных сил, создаваемых электромагнитными полями вокруг нейронов, и затем их следует оценивать на предмет любого влияния, которое электромагнитные поля могут оказывать на их миграцию, адгезию и активацию. . Более того, в своей книге «Биологически замкнутые электрические объекты» (BCEC) Норденстрем выдвинул гипотезу о том, что, как только микроорганизм попадает в организм, он начинает производить электрическое поле 16.который затем изменяет функцию иммунной системы, привлекая лейкоциты к этому месту. Применяя аналогичную идею к опухолевым клеткам при раке груди и легких, Норденстрем показал, что «электроотрицательные» белые кровяные тельца «притягиваются к опухоли во время ее фазы электроположительной поляризации как электрофоретический процесс в сосудисто-интерстициальном замкнутом контуре (VICC)» 16. . Опираясь на их теории, наша модель была направлена ​​на объяснение роли заряда клетки в ее миграции, адгезии и активации после того, как она в патологическом состоянии проникла через гематоэнцефалический барьер и вступила в контакт с неоднородными изменяющимися во времени электромагнитными полями. вокруг аксонов.

Предполагая существование неоднородного изменяющегося во времени электромагнитного поля вокруг нервных волокон, наша модель открывает возможность новых потенциальных терапевтических подходов, основанных на взаимодействиях между электромагнитными полями и отрицательно заряженными клетками. Найдя способ модулировать поверхностный заряд на клетках, сохраняя при этом их «функциональность», на их миграцию и адгезию можно повлиять или запрограммировать исключительно на спасение, а не на преувеличение места повреждения. В одной из таких попыток недавно было показано, что включение хондроитинсульфата в мембрану модели бактериальной клетки изменяет поверхностный заряд и поведение клеток 17.. Другой потенциальный подход - определение частоты, силы и направления магнитных полей. Если природа электромагнитного поля вокруг нейрона в здоровом состоянии определяется как наличие электромагнитных полей вокруг узлов Ранвье и магнитных полей вокруг миелинизированных сегментов с силой B 1, то в патологическом состоянии, когда миелиновая оболочка и нейрон начал дегенерировать, направление и частота магнитного поля изменится по мере того, как миелиновая оболочка дегенерирует, что приведет к изменению силы в B 2. Это приведет к появлению электрического поля даже в миелинизированных областях, поскольку миелиновая оболочка начнет разрушаться и больше не будет идеальным изолятором. В таком случае мы предполагаем, что применение точных внешних электромагнитных полей в виде шлема, приложенного к голове с локализованными передатчиками электромагнитного поля, направленными на целевые области, может повлиять на взаимодействие между клетками и врожденными электромагнитными полями в ЦНС и помочь в восстановлении поврежденной ткани. Наконец, альтернативный подход, основанный на использовании комбинации ультразвукового открытия гематоэнцефалического барьера и магнитного наведения клеток в ЦНС с использованием их электромагнитного сродства, также может быть использован, поскольку он все чаще используется и уже доказал свою осуществимость 18, с изменениями, предлагаемыми в данной работе, в виде модификации заряда поверхности ячейки. Будь то нацеливание поверхностного заряда клеток для изменения их функций в ЦНС, направление их на целевой участок или применение локализованных передатчиков электромагнитного поля, мы считаем, что такие подходы не только позволят нам лечить нейровоспалительные и нейродегенеративные заболевания, но и модулировать их начало и улучшать их патогенез, поэтому их следует изучить дополнительно.

...ПОДРОБНОСТИ по ссылке...

0

6

Поля для лечения опухолей (TTFields): исследования механизма действия путем электромагнитного воздействия на клетки в телофазе / цитокинезе.

14 мая 2019. Nature.com

Скрытый текст:

Для просмотра скрытого текста - войдите или зарегистрируйтесь.

Абстрактно

Поля для лечения опухолей (TTFields) используют переменные электрические поля, которые мешают делению клеток, тем самым уменьшая рост опухоли. Предыдущие сообщения предполагают, что электрические силы, воздействующие на белки клеточной структуры, мешают разделению хромосом во время митоза и вызывают апоптоз. В настоящем отчете мы оцениваем электромагнитное воздействие на клетки в телофазе / цитокинезе с целью дальнейшего анализа механизма воздействия на клетки. Мы выполнили численное электромагнитное моделирование для анализа распределения поля в клетке во время различных митотических фаз. На основе этого мы разработали электрическую модель митотической клетки с сосредоточенными элементами. Как электромагнитное моделирование, так и модель с сосредоточенными элементами предсказывают локальное увеличение удельной скорости поглощения ( SAR) как мера плотности поглощения мощности, вызванной электромагнитным воздействием, в митотической борозде, которая может помочь объяснить антипролиферативный эффект. В соответствии с другими сообщениями, эксперименты на культурах клеток подтвердили, что TTFields снижает пролиферацию различных клеточных линий глиомы в зависимости от силы поля и частоты. Кроме того, мы обнаружили дополнительную зависимость от времени коммутации электрических полей. Отчет дает новое понимание антипролиферативного действия TTFields на опухоли, что может помочь улучшить будущие системы приложений TTFields.

Вступление

Глиома высокой степени злокачественности представляет собой наиболее распространенную и агрессивную опухоль головного мозга у взрослых со средней выживаемостью после постановки диагноза менее одного года - 1 , 2 , 3 , 4 , 5 . Стандартным лечением вновь диагностированной глиомы высокой степени является хирургическая резекция с максимальной возможной безопасностью с последующей лучевой терапией и поддерживающей химиотерапией темозоломидом 6 . Более поздние достижения в хирургии и сопутствующей терапии улучшили время выживания лишь в небольшой степени 1 , 4 , 7 , 8 , 9. Поля для лечения опухолей (TTFields) представляют собой относительно новое средство лечения различных опухолей, включая глиому высокой степени злокачественности. После того, как было показано, что TTFields улучшил выживаемость без прогрессирования и общую выживаемость, TTFields были одобрены Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) для лечения диагностированной глиомы высокой степени 10 , 11 . TTFields используются в качестве дополнения к стандартному лечению и даже обсуждаются как замена химиотерапии 12 , 13 .

На клеточном уровне предыдущие исследования показали, что TTFields в первую очередь влияет на митотические клетки 13 , 14 , 15 , 16 . Было высказано предположение, что белки с большими дипольными моментами, такие как димеры тубулина, будут выравниваться с электрическим полем TTFields, что нарушает митотическое веретено и, таким образом, митотический процесс 14 , 17 , 18 , 19 . Кроме того, было высказано предположение об индукции апоптотической гибели клеток из-за сильных воздействий на молекулы септина 20.. Кроме того, было предположено, что во время телофазы электрические поля становятся сильно неоднородными в митотической борозде, так что диэлектрофоретические силы влияют на биомолекулы в области борозды, впоследствии ставя под угрозу деление клеток 12 , 19 . Однако более поздние расчеты показывают, что значительное влияние TTFields на тубулины и септины весьма маловероятно, в то время как диэлектрофоретические силы могут влиять на клеточные молекулы 21 , 22. Это показывает, что на сегодняшний день точные биофизические механизмы TTFields на митотических клетках полностью не изучены, и необходимы дополнительные исследования, чтобы оптимизировать применение TTFields для лечения глиомы и других опухолей. Поэтому в настоящем отчете мы использовали различные подходы к моделированию, чтобы точно оценить влияние TTFields на клетки глиомы, и попытались проверить результаты моделирования в экспериментах на клеточных культурах.

Наши расчеты и экспериментальные данные позволяют по-новому взглянуть на эффекты TTFields на митотические клетки. Кроме того, представленные модели могут быть полезны для повышения эффективности TTFields для лечения опухолей за счет поиска оптимальных параметров TTFields.
...

Обсуждение

Поля для лечения опухолей (TTFields) представляют собой новый клинически применяемый терапевтический метод для лечения различных опухолей, включая глиому высокой степени злокачественности. Клинические данные показали, что TTFields уменьшают рост опухоли, тем самым продлевая жизнь пациентов 10 , 11 , 12 , 13 . В настоящем докладе показано , что TTFields уменьшают пролиферацию клеток глиомы (табл  2 , рис.  7 ) без полной остановки его, который мог бы объяснить , почему, применяется в клинических исследованиях, TTFields до сих пор не может полностью остановить , но только медленный рост опухоли 13 , 30. Что касается эффектов TTFields на клеточном уровне, предыдущие исследования указали на чувствительность митотических клеток к TTFields 17 , 18 , 26 , 29 , 30 , 31 , 32 . Утверждалось, что TTFields влияет на формирование митотического веретена и тем самым индуцирует остановку клеточного цикла и, в конечном итоге, апоптоз в клетках 17 , 18 , 26 . Поскольку TTFields не полностью остановил пролиферацию клеток в наших экспериментах (рис.  7 ), мы предполагаем, что TTFields не влияет на все, а только на определенную часть митотических клеток.

https://media.springernature.com/lw685/springer-static/image/art%3A10.1038%2Fs41598-019-43621-9/MediaObjects/41598_2019_43621_Fig8_HTML.png?as=webp
Частотно-зависимое уменьшение количества клеток BT4Ca после применения TTFields (9 В pp ) в течение 72 часов. Показано среднее количество клеток (% от контроля (продолжение)) ± SEM по крайней мере из трех повторов. Значимые различия по сравнению с контролем ( t- критерий Стьюдента) отмечены звездочками: * P  <0,05, ** P  <0,01.

Мы использовали упрощенную настройку приложения TTFields (рис.  1 ), которая была разработана для создания почти однородного распределения электрического поля в области культивирования клеток. На основании этого было выполнено моделирование распределения электрического поля в клетках на разных стадиях митоза. Частота возбуждения f  = 100 кГц выявила сильно неоднородные поля на стадии телофазы / цитокинеза (рис.  2 ). В более ранних публикациях были представлены аналогичные результаты 17 , 18 , 26 , 29 , 31 , 33.. Однако, учитывая также поглощение мощности, вызванное электромагнитными полями, мы обнаружили, что в области митотической борозды клеток на стадии телофазы / цитокинеза SAR был увеличен по сравнению с окружающей средой клетки примерно на 17,6 дБ, что привело к SAR примерно в 57 раз выше. чем в среде выращивания. Согласно нашим исследованиям, напряженность поля, вызывающая антимитотические эффекты, составляет около 100 В ( среднеквадратичное значение) / м (таблицы  1 , 2 ). Наши записи температуры показали, что в нашей установке эта настройка напряженности поля прямо ниже порога, вызывающего общее повышение температуры в культуральной среде (повышение температуры: dT <0,5 K, Таблица  1). Однако из-за сильно увеличенного поглощения энергии, индуцированного электромагнитными полями внутри митотической борозды, существенные местные эффекты кажутся вероятными. Полученные данные также предполагают, что только клетки на стадии телофазы / цитокинеза с узкой митотической бороздой чувствительны к TTFields, поскольку мы обнаружили большое увеличение SAR в области борозды (Рис.  3 ). В целом ориентация митотических клеток распределена статистически. Моделирование показало, что поглощение мощности уменьшается, когда борозда не параллельна полю (рис.  2 , правый столбец). Это может объяснить, почему, как показано на рис.  7 и в таблице  2TTFields только уменьшал, но не полностью прекращал пролиферацию клеток. Более того, это также может объяснить, почему применение TTFields в клетках, культивируемых в коллагеновой матрице с более возможной пространственной ориентацией митотической борозды по отношению к полю, было менее эффективным для уменьшения увеличения объема клеточных сфер при нанесении всего на 72 часа (рис. .  10 ). Хотя сама по себе коллагеновая матрица не влияет на проводимость внеклеточной среды, мы не знаем, как матрица может влиять на TTFields, которые также могут участвовать в снижении эффективности TTFields. Тем не менее, данные , представленные на рис.  10показывают, что TTFields повлиял на увеличение площади проекции сфер ячеек, что напрямую коррелирует с объемом сферы. В различных экспериментах по визуализации мы обнаружили, что увеличение объема клеточной сферы коррелирует с увеличением количества клеток внутри сферы. Освобождение клеток от матрицы для подсчета клеток затруднено, поэтому мы не знаем пропорциональности между увеличением объема сферы и популяции клеток. Нельзя исключать заниженную или завышенную оценку данных, представленных в этом отчете.
...

Электромагнитное моделирование и дополнительно разработанная модель сосредоточенных элементов митотических клеток показали, что поглощение мощности в области митотической борозды зависит от частоты (рис.  5 ) и, следовательно, позволяет качественно прогнозировать экспериментальные параметры. Однако следует отметить некоторые расхождения в поведении клеток. Снижение максимальной пролиферации не было достигнуто при тех же TTFields амплитуды и частоты (Таблицы  2 , рис. 5). Возможно, что комбинированные свойства ячеек, такие как размер и время удвоения, могут повлиять на результаты. Далее с учетом переменных диаметров клеток и, следовательно, изменчивости емкости мембраны, а также недавно опубликованных данных, которые показывают изменчивость проводимости цитоплазматического цитозоля 34 , 35 , моделирование SAR будет изменено до примерно 450 Вт / кг и 1100 Вт / кг при проводимости цитоплазматического цитозоля 0,8 См / м и 2 См / м соответственно. Аналогичным образом, изменение емкости клеточной мембраны от 10 пФ до 30 пФ смещает частоту максимального SAR.от 200 кГц до 60 кГц. Еще одним замечательным результатом отчета является открытие, что на антипролиферативный эффект влияет время коммутации. Соответственно, максимальное снижение пролиферации клеток наблюдалось, когда мы подавали от 9 до 12 В размах при 200 кГц с временем коммутации 60 с (Таблица  2 ;  Фиг.8 , 9 ). Очень быстрое время коммутации 1 с не привело к значительному уменьшению количества ячеек (рис.  9).). Что касается продолжительности митоза, визуализация живых клеток подтвердила, что стадия телофазы / цитокинеза в клетках BT4Ca длится приблизительно 2–4 мин. Следовательно, быстрое время коммутации (<10 с) кажется недостаточным, чтобы помешать завершению митоза. С другой стороны, более длительное время коммутации (> 5 мин), вероятно, позволит большему количеству клеток с их митотическими бороздами, не параллельными электрическому полю (рис.  4 ), завершить митоз до того, как на них будут воздействовать TTFields, и, таким образом, может снизить общую эффективность TTFields.

...ПРОДОЛЖЕНИЕ по ссылке...

0

7

Старая новость, но пригодится:

Открытие российских ученых может стать переворотом в фармакологии и медицине

12.12.2012, gmpnews.ru

https://gmpnews.ru/wp-content/uploads/2012/12/otkryt.jpeg

Об этом рассказал в своём научном сообщении на заседании президиума Российской академии наук руководитель исследовательского коллектива академик Александр Иванович Коновалов - http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id … mp;print=1

https://kpfu.ru/portal/docs/F407764956/rjyjdfkjd1.jpg

Сообщение имеет строго академическое звучание и название — «Образование наноразмерных молекулярных ансамблей /наноассоциатов/ в высокоразбавленных водных растворах». Известно, что при разбавлении некоего раствора водою он теряет свои свойства тем больше, чем больше добавляется воды. Достаточно сравнить качества чистого спирта, его 40-процентной смеси с водой и такой же смеси, в которой его остаётся полпроцента.

Однако в ходе 6-летних исследований группе российских учёных удалось установить, что подобным — классическим – представлениям соответствуют лишь 25% растворов. Зато остальные 75% «ведут себя неклассически: у них свойства изменяются неожиданно», — отметил академик Коновалов.

Это явление, впрочем, отмечается лишь в высокоразбавленных водных растворах — вплоть до 10 в минус двадцатой степени моля /т.е. единицы количества вещества/ на 1 литр. Но именно при таких ничтожных концентрациях некоторые растворы получают такие физико-химические и, что особенно важно, биологические свойства, которых в соответствии с существующими научными воззрениями не должно быть! Детали важны для узких специалистов, но широкой публике новое российское открытие обещает зримые перемены в медицине и фармакологии: ведь при освоении соответствующих технологий можно будет получать необходимые эффекты от действия лекарственных препаратов в ультранизких дозах.

«Лекарственные вещества могут быть эффективными в сверхнизких дозах, — подчеркнул Александр Коновалов. — При ничтожных концентрациях вещества могут быть созданы эффективные лекарственные препараты, применяемые, например, при лейкемии».

Как выяснили учёные, это происходит в силу того, что в таких растворах образуются наноразмерные молекулярные ансамбли, названные авторами работ «наноассоциатами». Размер наноассоциатов варьируется в зависимости от степени разбавления растворов не линейно и не монотонно: от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров. При этом необходимыми условиями образования наноассоциатов являются наличие внешнего естественного электромагнитного поля. В свою очередь, обязательная необходимость внешнего электромагнитного поля для образования наноассоциатов может оказаться одним из каналов влияния электромагнитных полей на живые организмы.

«Наноассоциаты диктуют «погоду» в этих растворах, — заявил академик Коновалов. – Именно образование наноассоциатов является причиной неклассического поведения растворов. Причиной является изменённая структура растворённого вещества. А вот какая она – мы пока не знаем. Это вызов физикам, биологам, биохимикам».

Учёный подчеркнул, что с точки зрения методической и статистической чистота экспериментов обеспечена: «У специалистов к экспериментам претензий нет». А поскольку его даже теоретически не предсказывали, то «предстоит существенная трансформация наших представлений о природе», — подытожил Александр Коновалов.


__________________

Очень похоже на инфоперенос свойств веществ сверхмалой концентрацией.

Учитывая, что частота вещества, передаваемая в организм генератором с катушкой через образец ДНК - это по сути информация о веществе, не имеющая концентрации вещества, но тем не менее в большинстве ситуаций доказывает свою эффективность, то это косвенно подтверждает данное открытие. Но есть принципиальное различие: при передаче частоты вещества - с течением времени также передаются и побочные эффекты, видимо из-за накопления концентрации вещества в организме, ведь любое вещество с точки зрения квантовой физики - это волна, частота.

Сходство конечно есть, но скорее сходство этого открытия с гомеопатией.

0

8

Уважаемый VladP, в этой теме сборка статей из авторитетных НАУЧНЫХ источников, типа nature.com. Всё остальное выкладываем сюда - Информация из разных источников

Разные источники знаний тоже очень полезны, для самостоятельного изучения и практики.

Так уж заведено: альтернативные мнения к сожалению не являются авторитетными. Это просто разные знания-подходы-принципы. Строгая наука опирается на научные методы доказательств, сбор статистики результатов. Альтернативные знания опираются на МНЕНИЯ, типа я уже провёл десяток семинаров, значит я авторитет.

Я пытаюсь перенести Ваш пост в ту тему, но что-то не могу разобраться с функционалом форума  :confused:

0

Быстрый ответ

Напишите ваше сообщение и нажмите «Отправить»



Вы здесь » ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПЕРЕНОС ЧАСТОТ ВЕЩЕСТВ » ИНФОРМАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА » Статьи из авторитетных источников