Гоу впо «смоленская государтвенная медицинская академия росздрава»

Кафедра медицинской и биологической физики

Тема: Проницаемость биологических мембран

Лабораторная работа 24

Определение коэффициента проницаемости биологических структур на примере гемодиализной пленки

Студент:_________________________

Группа: _________________________

Преподаватель:___________________

Дата:____________________________

Смоленск

11.2 Цели работы

1. Исследование транспорта молекул метиленового синего через гемодиализную плёнку и определение коэффициента проницаемости плёнки для этого красителя;

2. Изучить принцип действия аппарата «Искусственная почка»;

3. Познакомиться с колориметрическим методом анализа;

4. Изучить устройство и принцип действия фотоэлектрического колориметра-нефелометра и приобрести навыки работы с этим аппаратом;

5. Сделать вывод о физическом смысле коэффициента проницаемости.

6. Обратить внимание студентов на то, что работа аппаратов «Искусственная почка» основана на явлении диализа - избирательного проникновения химических отравляющих веществ, находящихся в крови человека, через полупроницаемую перегородку – мембрану. Мембрана разделяет две жидкости, в одной из которых (в крови) концентрация токсического вещества высока и должна быть понижена. В другой жидкости (диализирующем растворе) концентрация токсического вещества первоначально равна нулю, а по мере его проникновения через мембрану постепенно возрастает.

Задачи исследования

Изучить принцип работы фотоэлектроколориметра (ФЭКа), общие понятия о графическом методе, основанном на построении калибровочного графика в координатах «оптическая плотность-концентрация» и совместно со студентами определить оптическую плотность образцовых растворов с помощью ФЭКа.

Как построить калибровочный график ФЭКа для раствора данного вещества в координатах «оптическая плотность – десятичный логарифм концентрации».

Приборы и принадлежности

1. Лабораторная установка: штатив, пробирка с пленкой и метиленовым синим, стакан с водой (100 мл);

2. Набор кювет с эталонными концентрациями метиленового синего

и одна пустая кювета (6 шт.);

3. Фотоэлектрический колориметр-нефелометр ФЭК-56М.

11.3 Краткое теоретическое введение

Свойство атомов и молекул поглощать свет определенных длин волн, характерных для данного вещества, широко используется в медицине и фармации для качественных и количественных исследо­ваний. Измерение спектров поглощения позволяет судить о концентрации различных химических веществ. Для измерения концентрации веществ по спектрам поглощения их растворов используют прибор фотоэлектроколориметр.

Примеры применения фотоэлектроколориметра в биологии, медицине и фармации:

1. Измерение концентрации окрашенных веществ, например, некоторых витаминов и лекарств, в растворе.

2. Определение рН среды по цвету добавленных в раствор рН- индикаторов.

3. Определение активности ферментов по интенсивности окра­шивания раствора после добавления соответствующих химических реагентов, дающих окрашенные реакции с продуктами ферментативной реакции (например, оценка активности АТФ-аз по скорости образования неорганического фосфата).

4. Оценка скорости роста микроорганизмов по увеличению оптической плотности культуральной жидкости вследствие рассеяния света на микроорганизмах.

Рис.1. Лабораторная установка для исследование транспорта молекул метиленового синего через гемодиализную плёнку и определение коэффициента проницаемости плёнки для этого красителя

Рис.2. Внешний вид фотоэлектрического колориметра-нефелометра с пятью эталонными кюветами