Оренбургский государственный университет

Изменение флуоресценции фотосенсибилизатора во время его диффузии в кровеносных сосудах

Проект № СП-273.2015.4

Руководитель проекта — кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Маряхина В.С.

Целью исследования явилась разработка экспериментальной установки, имитирующей сердечно-сосудистую систему организма, для проведения диффузионно-кинетических исследований.

Нами была спроектирована и смонтирована экспериментальная установка, которая представляет собой разветвленную систему силиконовых трубочек с перистальтическим насосом и датчиками давления. Установка позволяет моделировать систему кровообращения человека благодаря подобранному оборудованию по биологическим параметрам. Например, диаметры силиконовых трубочек соответствуют диаметрам кровеносных сосудов. Диапазон мощности насоса тоже соответствует диапазону расхода крови, который варьируется в спокойном состоянии, при физической нагрузке и патологии. Вмонтированные в разные места установки датчики давления позволяют измерять изменение динамического давления во времени. Одновременно возможна регистрация изменения давления в пяти местах установки. С помощью таких датчиков можно исследовать различные гидравлические режимы системы кровообращения. Установка может работать в трех режимах — режим наполнения, режим циркуляции (стационарный режим) и режим слива. В литературе такого рода установка не описана.

Актуальность результатов

Варикозное расширение вен и инсульты головного мозга являются весьма распространенными заболеваниями. Экспериментальное и теоретическое исследование этих заболеваний поможет более подробно понять фундаментальные процессы, происходящие в их основе, и проводить профилактические меры. Экспериментальные результаты, которые будут получены при работе на смонтированной нами установке на следующем этапе выполнения проекта, помогут установить фундаментальные механизмы этих и других заболеваний, связанных со скачками давления в кровеносных сосудах.

Основные результаты исследования опубликованы в работах:

Монография и главы в монографиях:

1. Maryakhina V.S. Bengal rose and its biomedical applications // Photosensitizers: spectral properties and their medical applications. — New York : Nova science publishers. — P. 53–72.

Учебное пособие:

1. Маряхина В.С., Кунавина Е.А., Строганова Е.А. Теоретическое основы методов спектрального анализа : Учебное пособие. — Оренбург : ОГУ, 2016. — 142 с.

Патенты:

1. Маряхина В.С., Костуганов А.Б. Заявка на патент. Устройство для моделирования кровообращения № 2015152386/17 (080778), заявл. 07.12.2015.

Статьи, индексирующиеся в базах Scopus, Web of Science:

1. Maryakhina V.S., Gun’kov V.V. Photosensitizer fluorescence dynamics at its diffusion in blood flow for different means of cells concentrations // Proc. SPIE. — 2016. — V. 9715.
2. Maryakhina V.S. Nature of phosphorescence kinetics of xanthene dyes in biological media // Laser physics. — 2016. — V. 26. — P. 105603.

Тезисы конференций:

1. Maryakhina V.S. The experimental and theoretical investigation of diffusion processes in biological liquid flow // Mathematical modelling in physiology: biomedical applications, 21–24 March 2016, Moscow, Russia.
2. Maryakhina V.S., Kostuganov A.B. The experimental and theoretical investigation of diffusion of compound in blood flow // INTERNATIONAL SYMPOSIUM Fundamentals of Laser Assisted Micro- & Nanotechnologies (FLAMN-16), June 27 — July 1, 2016, St. Petersburg — Russia.
3. Маряхина В.С. Экспериментальное исследование диффузии фотосенсибилизатора в потоке крови // 23-я Mеждународная конференция «Математика. Компьютер. Образование», г. Дубна, 25–30 янв. 2016 г. — С. 48.