ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

НА СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В ВЫСЫХАЮЩЕЙ КАПЛЕ

НАСЫЩЕННОГО РАСТВОРА

Анисимова Виктория

(МБОУ Школа№14 города Сарова, 11 класс)

Научные руководители: Шишпор И.В., младший научный сотрудник РФЯЦ-ВНИИЭФ;

Алёшина И.В., учитель физики высшей категории МБОУ Школа №14.

Человек всегда восхищался красотой кристаллов.

Магнитные поля являются разновидностью физической материи, осуществляющей связь и взаимодействие между электрически заряженными частицами. Физическая сущность действия магнитного поля на растворы биополимеров заключается в том, что оно оказывает влияние на движущиеся электрически заряженные частицы, воздействуя, таким образом, на физико-химические и биохимические процессы. Так, основой биологического действия МП считают наведение ЭДС в токе крови и лимфы. По закону магнитной индукции в этих средах, как в хороших движущихся проводниках, возникают слабые токи, изменяющие течение обменных процессов. Также предполагают, что магнитные поля влияют на жидкокристаллические структуры воды, белков, полипептидов и др. соединений.

В настоящее время существуют противоречивые мнения об эффектах воздействия ЭМП на организм человека. С одной стороны, постоянное увеличение количества и мощности устройств, создающих электромагнитное поле, формирует новый источник опасности для здоровья человека. С другой стороны, известен положительный эффект воздействия ЭМП, который нашел свое применение в магнитотерапии.

Зачастую эффекты воздействия ЭМП оказываются слабыми и недостаточно воспроизводимыми. Поэтому актуальной становится разработка методологических подходов к изучению наблюдаемых эффектов, а также поиску таких модельных систем и методов верификации данных, которые позволят получать достоверную информацию об эффектах действия ЭМП.

В данной работе в качестве модельной системы для изучения эффектов действия ЭМП был выбран природный биополимер - лейкоцитарный интерферон человека. Впервые в качестве модельной среды интерферон уже был успешно использован для исследования нетеплового воздействия электромагнитного излучения СВЧ диапазона в РФЯЦ-ВНИИЭФ.

Выбор объекта исследования (интерферона) также определялся важной ролью этого белка в иммунном ответе организма на воздействие различных факторов, среди которых немаловажное место занимают неионизирующие излучения, в т.ч. ЭМП.

В молекуле интерферона (как и в любой молекуле белка) наблюдается явление диамагнитной анизотропии благодаря наличию сопряженной системы p-электронов. С другой стороны, в случае возникновения асимметрии электронной плотности здесь может наблюдаться и парамагнитная восприимчивость. Асимметрия плотности может возникать за счет изменения в окружении отдельных групп белка или их взаимодействия с другими группами, в результате чего должна появляться парамагнитная компонента. Значит, в магнитном поле молекулы белка будут испытывать достаточно сложный процесс ориентирования в зависимости от состояния их p-систем.

В связи с этим при воздействии ЭМП предполагается наличие ориентационных перестроек молекулы в растворе, которые возможно определять при использовании ряда методов. В данной работе для регистрации подобных изменений были использованы: измерение вязкости раствора и оптическая микроскопия высушенной пленки белка.

В ходе работы было проведено несколько серий экспериментов, при разных режимах ЭМП (микроскопические изображения полученных пленок белка на рис.1,2):

1. методом обработки импульсным магнитным полем с помощью промышленной установки ОИМП производство ЭМЗ «Авангард» г.Сарова;

Рис.1 - Микроскопические изображения пленок белка при обработке ОИМП

2. излучением КВЧ-диапазона фиксированной частотой излучения с помощью аппарата для магнитотерапии СЕМ ТЕСН, разработанной в ООО «Спинор» г.Томск и ООО «СЕМ ТЕСН» г.Н.Новгород.

Рис.2 - Микроскопические изображения пленок белка при обработке СЕМ ТЕСН

В ходе проведенных опытов были получены результаты, подтверждающие наличие разнонаправленного действия на природный биополимер - интерферон ЭМП различных конфигураций и характеристик, что может быть использовано на практике.

Литература:

1. Пресман А.С. Электромагнитные поля и живая природа. - М.: Наука, 1968. - 288 с.

2. Довгуша В.В., Тихонов М.Н.,Кудрин И.Д. Биологическое действие низкоинтенсивных факторов на организм человека. Экологические системы и приборы, №1, 2002, С.37-56.

3. Современные проблемы биофизики. Под ред. Франка Г.М., Пасынского А.Г. - М.: Иностранная литература, 1961.

4. Аристархов В.М., Пирузян Л.А., Цыбышев В.П. Физико-химические основы первичных механизмов биологического действия магнитного поля. // Реакции биологических систем на магнитные поля. - М.: Наука, 1978. - С. 6-25.

5. Бузоверя М.Э., Дубинов А.Е. и др. Исследования нетеплового воздействия электромагнитного излучения СВЧ диапазона на биологически активные соединения. / Материалы II Нижегородской сессии молодых ученых, Нижний Новгород, 1997, С.250.