Cеминар «Физика волновых явлений» №5

РЕДКОЛЛЕГИЯ ЖУРНАЛА PHYSICS OF WAVE PHENOMENA
приглашает Вас принять участие в семинаре

СЕМИНАР № 5 «Физика волновых явлений»

Руководитель: академик И.А. Щербаков

1. Система «ансамбль эмбрионов рыб – вода» как модель нового класса биологических датчиков для определения состояния водных растворов
Бурлаков А.Б.

Одной из основных проблем биологии является установление взаимосвязей организма со средой, в частности, с водной средой. По определению биохимика А. Сент-Дьёрдьи: «Вода – это матрица жизни». Развитие эмбрионов рыб в воде после оплодотворения икринок проходит автономно (без внешнего питания) вплоть до момента, когда сформировавшийся организм сбрасывает оболочку (вылупляется) и переходит на внешнее питание. В наших работах эмбрион икромечущих рыб (модельным объектом служит Вьюн, Misgurnus fossilis, или Данио, Danio rerio) постоянно взаимодействует с окружающей водной средой через оболочки, как на физическом, так и на химическом уровне. При этом эмбриональная стадия развития икринки имеет ряд хорошо изученных морфологических стадий, которые сменяют одна другую в определенное время: появление многоклеточности в процессе дробления, сложные клеточные перемещения, дифференцировку и взаимодействие разных типов клеток с межклеточными структурами и между собой, что приводит к созданию отдельных органов, объединенных в разные функциональные системы организма. Таким образом, формируя открытую систему «ансамбль эмбрионов – водный раствор» можно исследовать границы «безопасного» влияния на эту систему ряда физических факторов, например, электромагнитных и магнитных полей, световых полей разных спектральных диапазонов и разной интенсивности. Живой организм в водном растворе откликается на слабые воздействия (физические поля малой интенсивности, вещества в малых концентрациях и ряд других), что достоверно регистрируется прямым наблюдением в оптическом микроскопе за паталогическим изменением морфологии эмбриона в процессе его развития.

Поскольку эмбрион находится в воде – дышит растворенным в воде кислородом, выбрасывает через мембранную оболочку различные метаболиты, то он активно влияет на состав окружающего водного раствора. Это ставит вопросы для исследования физических и физико-химических свойств водных растворов, которые можно отбирать на разных стадиях развития эмбрионов, например, для спектрального анализа.

В докладе рассматриваются четыре метода неинвазивного экспресс-анализа функционального состояния развивающейся биосистемы (ансамбль эмбрионов – вода): регистрации сверхслабого излучения эмбрионов с помощью ФЭУ; кинетики окислительно-восстановительного потенциала воды, где находятся эмбрионы, акустооптическая видеоспектрометрия и биофотонная эмиссия взаимовлияния развивающихся биосистем.

Биофотонное волновое взаимовлияние развивающихся зародышей низших позвоночных является весьма перспективной биологической моделью для исследования роли сверхслабых излучений живых систем.

Анализ кинетической кривой изменения окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) водной среды позволил выявить естественную периодизацию процессов, происходящих при развитии эмбрионов.

Обсуждается возможность практического использования системы ансамбль эмбрионов – вода для решения целого ряда задач в биологии, медицине и технике от коррекции индивидуального биологического времени до тестирования современных оптических систем, модулей и установок.

Понедельник 20 апреля 2026 года. Начало в 16:00

Институт общей физики им. А.М. Прохорова (1-й корпус, 3 этаж, конференц-зал).