УДК 51-76

Нагорнов Ю.С. Жиляев И.В.

Моделирование морфофункциональных свойств мембраны эритроцита

Аннотация. В статье предложена модель эритроцита для расчета морфофункциональных свойств. Модель представляет эритроцит в виде однородного упругого тела с упругостью, зависящей от расстояния до центра симметрии эритроцита. Данные для моделирования взяты из экспериментального исследования, в котором были применены метод атомно-силовой микроскопии (измерение упругости мембраны эритроцитов и морфологии) и метод Культера. В разработанной модели упругость мембраны изменялась в зависимости от расстояния до центра в пределах 1-1,6 кПа. Расчет упругих свойств выполнен двумя методами - методом конечных элементов и методом оптимизации. В рамках модели получена зависимость морфологии эритроцита от давления на мембрану. Разница давлений на мембрану эритроцита менялась в диапазоне 0,5-2 кПа.

Ключевые слова: модель эритроцита; атомно-силовая микроскопия; геометрические характеристики эритроцита; моделирование упругих свойств;

Библиографический список

• 1. Физиология крови: метод. пособие к практическим занятиям по нормальной физиологии / С.Б. Данияров [и др.] Бишкек: Изд-во Кыргызско-Российского Славянского университета, 2000. 54 с.
• 2. Дрозд Е.С., Чижик С.А., Константинова E.Э. Атомно-силовая микроскопия структурно-механических свойств мембран эритроцитов // Российский журнал биомеханики. 2009. Т. 13. № 4(46). С. 22-30.
• 3. Nowakowski R., Luckham P. Imaging the surface details of red blood cells with atomic force microscopy // Surface and Interface Analysis. 2002. V. 33. I. 2. P. 118-121.
• 4. Stiffness of normal and pathological erythrocytes studied by means of atomic force microscopy / I. Dulinska [et al.] // J Biochem Biophys Methods. 2006. V. 66(1-3). P. 1-11.
• 5. Влияние фемтосекундного лазерного излучения на эритроциты IN VITRO / Д.Р. Арсланова [и др.] // Лазерная медицина. 2011. Т. 15. № 2. С. 215.
• 6. Гущина Ю.Ю., С.Н. Плескова, М.Б. Звонкова Исследование различий морфологических параметров клеток крови человека методом сканирующей зондовой микроскопии // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2005. № 1. С. 48-53.
• 7. Zaitsev B.N., Durymanov A.G., Generalov V.M. Atomic force microscopy of the interaction of erythrocyte membrane and virus particles // Proc. Intern. Workshop ”Scanning Probe Microscopy-2002”. Nizhny Novgorod, 2002. P. 211-213.
• 8. Correlation of atomic force microscopy and Raman micro-spectroscopy to study the effects of ex vivo treatment procedures on human red blood cells / M. AsghariKhiavi [et al.] // Analyst. 2010. V. 135. P. 525-530.
• 9. O’Reilly M., McDonnell L., O’Mullane J. Quantification of red blood cells using atomic force microscopy // Ultramicroscopy. 2001. V. 86(1-2). P. 107-112.