ИСТИНА

Целью диссертационной работы является разработка метода и алгоритма быстрого расчета рассеяния лазерного излучения оптически мягкими диэлектрическими частицами, моделирующими эритроциты и их агрегаты, а также проведение экспериментов по лазерной дифрактометрии и агрегометрии с целью определения параметров эритроцитов в норме и патологии. Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи: • Развить теоретическую модель и построить алгоритм для быстрых расчетов рассеяния лазерного излучения в дальней зоне прозрачной диэлектрической частицей, размер которой значительно превышает длину световой волны. • С использованием разработанного алгоритма произвести расчет рассеяния лазерного излучения сфероидальными частицами, моделирующими эритроциты и их агрегаты. • Провести сравнение результатов расчета светорассеяния полученных с помощью разработанного алгоритма, с результатами расчета светорассеяния, 5 полученными с помощью других методов: для сферы – с теорией Ми, а для сфероида – с дискретно-дипольным приближением. • Исследовать влияние таких параметров частиц как размер, форма, ориентация в пространстве и показатель преломления на картину рассеяния лазерного излучения. • Провести теоретический расчет дифракционной картины, полученной от сильно разбавленной суспензии эритроцитов, находящейся в сдвиговом потоке. Найти связь между параметрами дифракционной картины и распределением эритроцитов по размерам. • Провести эксперименты по лазерной дифрактометрии и агрегометрии и определить деформационные и агрегационные параметры эритроцитов для крысиной и человеческой крови в норме и патологии. • Разработать метод определения размеров эритроцитов на основе лазерной дифрактометрии и экспериментально получить кривую распределения клеток человеческой и крысиной крови по размерам. Научная новизна работы: • Предложена и развита теоретическая модель, названная лучеволновым приближением (ЛВП), сочетающая в себе достоинства приближения геометрической оптики с точным описанием распространения света в области пространства, лежащей за пределами частицы. • На основе ЛВП реализован оригинальный алгоритм для расчетов рассеяния лазерного излучения сфероидальными диэлектрическими частицами, размер которых значительно превышает длину световой волны. • Для частиц, моделирующих эритроциты, исследовано влияние на картину рассеяния таких параметров частиц как размер, форма, ориентация в пространстве и показатель преломления. • С помощью разработанного численного метода проанализированы возможности ЛВП для вычисления рассеяния лазерного излучения частицами, моделирующими эритроцит. Показано, что предложенный алгоритм сравним по точности с таким методом как дискретно-дипольное приближение, но значительно превосходит последний по скорости счета для частиц с параметром размера более 50. • Впервые с использованием методики лазерной дифрактометрии крови показано, что препарат семакс положительно влияет на реологические свойства эритроцитов. • Экспериментально исследованы возможности метода лазерной дифрактометрии для определения параметров распределения эритроцитов по размерам. Научная и практическая значимость работы заключается в применимости разработанного метода и алгоритма для быстрого расчета рассеяния лазерного излучения частицами, моделирующими эритроциты и их агрегаты. Проведенные 6 исследования расширяют возможности оптической диагностики эритроцитов и их агрегатов с использованием лазеров, повышают эффективность методов