8.4. Свойства биожидкостей

Сложность состава и разнообразие свойств, с помощью которых можно описать биосубстраты, создают известные трудности изучения биологических объектов этого типа. Далеко не все известные показатели состояния биосубстрата нашли применение в аналитических исследованиях.

В таблице Приложения 3 приведены лишь некоторые свойства биосубстратов, изучение которых позволяет получить диагностическую информацию о состоянии организма, из Внутренней Среды которого взята биопроба. В основе представленной классификации свойств биосубстратов положен подход, отражающий физическую природу свойства. Такой подход наиболее приемлем для технических специалистов и позволяет выделить: механические, оптические, электрические (электрохимические), физико-химические, магнитные, химические, термохимические и атомно-физические свойства биожидкостей.

Даже беглый анализ этой таблицы убеждает в том, что для описания биосубстратов используются разнообразные физические и физико-химические свойства, которые можно изучать на разных уровнях за счет выделения двух групп параметров.

Группа внешних параметров соответствует макроскопическому уровню исследований. Она включает физические и физико-химические характеристики, которые зависят от внешних по отношению к биосубстрату процессов, в которых биосубстрат выступает как цельный макрообъект.

Группа внутренних параметров позволяет оценить процессы, протекающие внутри биосубстрата, на микроскопическом уровне, когда изучается тонкая структура биосубстрата, например параметры движения молекул, атомов, ионов и других частиц, внутренние реакции на воздействие физических полей и т.п. Внешние и внутренние параметры биосубстратов связаны между собой и определяются только составом и свойствами биологического материала.

С технических позиций анализ любой биопробы подразумевает измерение ряда физических параметров (ФПБП) - механических, электрических, магнитных, оптических и других, однозначно связанных с изучаемой характеристикой или компонентом исходного вещества пробы. Затем по результатам измерений должны быть определены показатели, которые и служат для постановки диагноза. Однако не все параметры исходного вещества непосредственно отображаются в такие ФПБП, которые могут быть легко зафиксированы с помощью первичных измерительных преобразователей, реагирующих на конкретные виды физических полей. Часто прямое измерение соответствующего параметра ФПБП оказывается невозможным из-за сложного состава вещества пробы БПИС и наличия примесей, которые дают те же реакции, что и интересующий исследователя компонент. Возникает необходимость в специальных преобразованиях исходного вещества, которые позволили бы, во-первых, “подготовить” его к соответствующей процедуре измерения и, во-вторых, трансформировать определенным образом для наиболее эффективного извлечения информации (рис. 8.4). Такие преобразования обычно представляют собой достаточно сложную и продолжительную по времени последовательность различных операций QП по трансформированию исходного вещества пробы ИСБП в некоторый конечный продукт КП, физические параметры которого - ФПКП - будут уже соответствовать изучаемым медико-биологическим показателям, и поэтому они измеряются.

Более детальное рассмотрение разнообразных свойств биосубстратов, находящихся в различных агрегатных состояниях, требует учета исходного состояния, внешних условий, характера воздействия.