Развитие метода лазерной дифрактометрии для измерения статистических характеристик неоднородных ансамблей эритроцитовНИР

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. Развитие метода лазерной дифрактометрии для измерения статистических характеристик неоднородных ансамблей эритроцитов
Результаты этапа: Разработана аналитическая модель рассеяния лазерного пучка на ансамбле эритроцитов, деформированных силами вязкого трения в сдвиговом потоке лазерного дифрактометра (эктацитометра). Для ансамбля эритроцитов с симметричной функцией распределения по деформируемости получено приближенное аналитическое соотношение, связывающее между собой дисперсию деформируемости эритроцитов и параметры дифракционной картины, возникающей при рассеянии лазерного пучка на разбавленной суспензии эритроцитов в сдвиговом потоке лазерного дифрактометра (эктацитометра). На основе этого уравнения мы разработали новый алгоритм измерения дисперсии деформируемости эритроцитов, который назвали алгоритмом характеристической точки.
2 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Развитие метода лазерной дифрактометрии для измерения статистических характеристик неоднородных ансамблей эритроцитов
Результаты этапа: В 2014 году мы провели углубленный теоретический анализ рассеяния лазерного пучка на неоднородном ансамбле эритроцитов, деформированных силами вязкого трения в сдвиговом потоке лазерного дифрактометра (эктацитометра). При этом учитывались дисперсия, а также асимметрия распределения эритроцитов по деформируемости. Мы получили ряд новых дифрактометрических уравнений, связывающих между собой характеристики ансамбля эритроцитов с параметрами дифракционной картины, возникающей при рассеянии лазерного пучка на разбавленной суспензии эритроцитов в эктацитометре. На основе проведенного анализа мы разработали новый алгоритм измерения параметров распределения эритроцитов по деформируемости, который назвали алгоритмом кривизны линии изоинтенсивности. В отличие от разработанных ранее, этот алгоритм позволяет измерять сразу три момента распределения эритроцитов по деформируемости, а именно, среднюю деформируемость, дисперсию и асимметрию распределения эритроцитов по деформируемости.
3 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Развитие метода лазерной дифрактометрии для измерения статистических характеристик неоднородных ансамблей эритроцитов
Результаты этапа: В 2015 году мы провели эксперименты по проверке новых алгоритмов обработки данных в лазерной дифрактометрии эритроцитов в сдвиговом потоке (эктацитометрии). С помощью этих алгоритмов можно измерять параметры распределения эритроцитов по деформируемости, а именно, среднюю деформируемость эритроцитов в исследуемом образце крови, а также ширину и асимметрию распределения эритроцитов по деформируемости. Опыты проводились с эритроцитами крыс на лазерном эктацитометре ЛАДЭ-6 (Реомедлаб, Россия). Были использованы образцы крови 4 крыс. С помощью обработки специальным веществом (раствор глютаральдегида) мембраны эритроцитов делались жесткими. Затем смешивались нормальные и жесткие эритроциты в разных пропорциях. Записывались и обрабатывались дифракционные картины, возникающие при рассеянии лазерного пучка на суспензии эритроцитов, деформированных силами вязкого трения в сдвиговом потоке лазерного эктацитометра. Для крови каждой крысы были изготовлены 5 образцов суспензий эритроцитов, отличающихся по процентному содержанию жестких эритроцитов (0, 20, 50, 80, 100 процентов). Таким образом, было получено 20 разных образцов крови. Каждый из этих образцов испытывался при 20 различных сдвиговых напряжениях в лазерном эктацитометре. Таким образом, было получено 400 дифракционных картин. Для каждой из этих картин измерялись формы трех линий изоинтенсивности (линий, на которых интенсивность рассеянного света постоянна), лежащих на периферии центрального максимума дифракционной картины, и отличающихся уровнем интенсивности рассеянного света. Таким образом, было получено 1200 линий изоинтенсивности. Эти линии обрабатывались нами с использованием специально созданного программного обеспечения. В результате определялись параметры распределения эритроцитов по деформируемости. После обработки значительной части экспериментальных данных были получены следующие результаты. Средняя деформируемость эритроцитов в исследуемых образцах крови была определена со средней погрешностью в 15%. Ширина и асимметрия распределения эритроцитов по деформируемости определялись со средней погрешностью в 20%. Таким образом, предлагаемые нами алгоритмы измерения параметров распределения эритроцитов по деформируемости обеспечивают точность, достаточную для практических приложений. В 2015 году мы предложили упрощенный алгоритм измерения дисперсии деформируемости эритроцитов на основе метода лазерной дифрактометрии эритроцитов в сдвиговом потоке (эктацитометрии). В отличие от предложенных ранее, этот алгоритм использует линию изоинтенсивности, лежащую в области максимального градиента интенсивности рассеянного света, т.е. там, где эта интенсивность примерно вдвое меньше интенсивности центрального дифракционного максимума. Мы назвали этот алгоритм алгоритмом центра дифракционной картины. Основное преимущество этого алгоритма состоит в том, что он не требует точного определения уровня интенсивности рассеянного света на линии изоинтенсивности по отношению к интенсивности центрального максимума дифракционной картины. Это существенно упрощает процедуру измерений. Другим достоинством алгоритма центра дифракционной картины является то, что он мало чувствителен к особенностям формы клеток крови, но при этом сохраняет чувствительность к параметрам распределения эритроцитов по деформируемости.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".

Прикрепленные файлы

№ Имя Описание Имя файла Размер Добавлен
1. статья Nikitin_i_dr._KE_08-14_2014.pdf 954,1 КБ 29 ноября 2015 [Sergey.Nikitin]
2. статья JQSRT_2014.pdf 1,4 МБ 29 ноября 2015 [Sergey.Nikitin]
3. статья qe_44_774.pdf 630,0 КБ 29 ноября 2015 [Sergey.Nikitin]
4. статья JQSRT4288.pdf 638,3 КБ 29 ноября 2015 [Sergey.Nikitin]
5. статья q480nikitin.pdf 733,3 КБ 29 ноября 2015 [Sergey.Nikitin]
6. статья Nikitin_i_dr_Rasseyanie_lazernogo_puchka_na_neodnorodnom_an… 755,9 КБ 29 ноября 2015 [Sergey.Nikitin]
7. тезисы доклада Nikitin_S.Yu.__LCh_optika_2015.pdf 719,9 КБ 29 ноября 2015 [Sergey.Nikitin]
8. статья S1793545815500315.pdf 783,5 КБ 29 ноября 2015 [Sergey.Nikitin]
9. статья qe_45_776.pdf 692,8 КБ 29 ноября 2015 [Sergey.Nikitin]