VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Медицинская биофизика. Нейробиофизика

Аспекты оценки метрологических характеристик биофизических методов в клинической практике

Е.В. Семенова1*

1.Первый Санкт-Петербургский государственный университет имени акад. И.П. Павлова;

* katemelnikova(at)mail.ru

Лабораторная медицина в ряду медицинских наук является самой восприимчивой к внедрению достижений наук фундаментальных. И именно лабораторные методы сформировали представления о саногенетических системах, а индивидуальная клиническая картина болезни формируется сочетанием патогенеза и саногенеза.

Оценка метрологических характеристик биофизических методов в формировании диагностической информативности лабораторных технологий основано на применении разнообразных методов медицинской информатики.

Алгоритмы информационной поддержки клинических решений позволяют из имеющихся данных выделять минимальный набор признаков, которые обеспечивают наилучшие результаты. Результаты чувствительных, но неспецифичных биофизических технологий приобретают значимую диагностическую эффективность при применении современных методов медицинской информатики и становятся инструментом доказательной медицины (В.С. Дюк и др, 2018).

Однако биофизические технологии практически не представлены в «Реестре нормативно-справочной информации системы здравоохранения», в частности, в «Федеральном справочнике лабораторных исследований. Справочник лабораторных тестов» (актуальная версия 3.36 от 29.07.2022).

Аналитическое преимущество биофизических методов заключается в том, что они не нарушают нативные свойства биоматериалов и межмолекулярные связи. В отличие, например, от биохимических исследований, которые, как правило, регистрируют продукты химических реакций. Цель биохимического исследования - измерение концентрации того или иного аналита в биологической пробе, которая при этом подвергается разрушению и становится средой для проведения химических реакций. Полученный результат in vitro аппроксимируется на содержание этого компонента в биологической среде in vivo (Ю.А.Митин и др., 2021; Landa, S et al. 2022)

Исследованы возможности интегрального биофизического метода «динамического светорассеяния» - метода лазерной корреляционной спектроскопии, который позволяет оценивать субфракционный состав биологических жидкостей по величине частиц в широком диапазоне значений от единиц до тысяч нанометров. Метод, неспецифичный с точки зрения состава биологической жидкости, но с перспективой возможности исследовать полидисперсные биологические среды, не нарушая их нативные свойства.

Расширяется применение метода изучения спектральных характеристик биологических субстанций с помощью инфракрасного излучения. Метод основан на регистрации колебательных спектров молекул, что дает детальную информацию о состоянии молекул или функциональных групп в исследуемом образце. Важным преимуществом метода ИК спектроскопии является возможность следить за межмолекулярным взаимодействиями с белками. Помимо этого, преимуществами являются: высокая чувствительность, возможность использовать небольшие количества исследуемого образца, удобство нанесения и измерения. Также ИК-спектроскопия Фурье не требует оптической прозрачности образца, что позволяет измерять спектр белка в суспензии, в агрегированном состоянии, в составе крупных фрагментов мембран.

Актуальным представляется исследование особенностей белкового состава центров кристаллизации. Особым патохимическим процессом является нарушение коллоидной устойчивости биологических сред, прежде всего мочи, приводящих к патологической кристаллизации минеральных компонентов и развитию уролитиаза.

Так как это биофизический феномен фазового перехода из состояния золя в гель, но который зависит от состава биологической среды, изучение причинно-следственных связей и биохимического состава и биофизических свойств остаются актуальной проблемой как фундаментальной науки, так и важным компонентом прикладных исследований для повышения диагностики различных заболеваний.

Aspects of assessing the metrological characteristics of biophysical methods in clinical practice

E. Semenova1*

1.Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University;

* katemelnikova(at)mail.ru

Of the medical sciences, laboratory medicine is the most receptive to the introduction of achievements in fundamental sciences. Laboratory methods are responsible for forming ideas about sanogenetic systems, and the individual clinical picture of the disease consists of the combination of pathogenesis and sanogenesis. The assessment of the metrological properties of biophysical methods in the formation of diagnostic informativity of laboratory technologies is based on the application of various methods of medical informatics. Algorithms of information support for clinical decisions allow available data to highlight the minimum set of features that provide the best results. The results of highly sensitive, but non-specific biophysical technologies gain significant diagnostic efficiency when using modern medical informatics methods and become a tool in evidence-based medicine (V.S. Duke et al., 2018).

However, biophysical technologies are practically not represented in the "Register normative and reference information of the healthcare system»” document, in particularly the “Federal Handbook of Laboratory Research. Handbook of laboratory tests” (current version 3.36 dated 07/29/2022). The advantage of biophysical methods is that they do not affect the native properties of biomaterials and intermolecular compounds. Unlike, for example, biochemical studies, which usually register the products of chemical reactions. The purpose of biochemical testing is to measure the concentration of a particular analyte in a biological sample, which is thereby destroyed and acts as an enviroment for chemical reactions. The result obtained in vitro is approximated by the content of this component in biological medium in vivo (Y.A. Mitin et al., 2021; Landa, S et al. 2022).

The possibilities of the integral biophysical method of "dynamic light scattering" - a method of laser correlation spectroscopy, which allows to estimate the subfractional composition of biological fluids by particle size in a wide range of values from units to thousands of nanometers, have been studied. A method unspecific in terms of biological fluid composition, but unique in terms of the ability to study polydisperse biological media without disturbing their native properties.

The method of examining the spectral properties of biological substances using infrared radiation is increasing in application. This method is based on recording vibrational spectra of molecules, which provide detailed information about the state of molecules or functional groups in molecules or functional groups in a test specimen.

An important advantage of infrared spectroscopy is the ability to monitor the intermolecular interactions of proteins. In addition, this method is highly sensitive, easy to use and measure, and it is also possible to use small amounts of sample. Fourier infrared spectroscopy does not require optical transparency of the sample, which allows the analysis of the protein spectrum to be carried out in suspension, in an aggregated state and also as a part of large membrane fragments.

It is relevant to study the peculiarities of the protein composition of crystallization centers. A special pathochemical process is a disturbance of colloidal stability in biological media, primarily urine, leading to pathological crystallization of mineral components and the development of urolithiasis. Since the transition from ash to gel state is a biophysical phase phenomenon , but dependent on the composition of the biological medium, the study of causal relationships and biochemical composition and biophysical properties remains a relevant problem both in basic research and as an important part of applied research to improve the diagnosis of various diseases.



Докладчик: Семенова Е.В.
289
2023-02-14

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists