Экспериментальное исследование поляризационных свойств биологических объектов с помощью лазеров тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

«чй

На правах рукописи

ТАТАРИНЦЕВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ СВОЙСТВ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРОВ

01.04.21 - лазерная физика

Автореферат. диссертации на соискание ученой степени кандидата физико - математических наук

Саратов - 1996

Работа выполнена на кафедре оптики Саратовского ордена Трудового Красного Знамени государственного университета имеш Н.Г. Чернышевского и в Саратовском филиале Института радиотехник! и электроники РАН.

Научные руководители: Доктор физико - математических наук.

профессор Тучин В. В. Кандидат физико - математических наук - • Шубочкин Л.П.

Официальные оппоненты: Доктор физико - математических наук,

профессор Береаин В. И. Кандидат физико - математических наук Горбатенко Б.Б

Ведущая организация: Научно-исследовательский институт "Волга"

Защита состоится июня 1996 г. в // час СО мм

на заседании диссертационного Совета К 063.74.II по лазерной физике при Саратовском ордена Трудового Красного Знамени государс твенном университете имени Н.Г.Чернышевского.

Адрес: 410071, Саратов, ул. Астраханская, 83, Саратовский го сударственный университет.

С диссертацией можно познакомиться в Научной библиотеке СГУ Автореферат разослан "АЛ " мс*-/ 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат физико - математических наук

^ В.Л.Дербо

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. -Оптические и-лазерные методы исследования : в последние года нашли широкое применение при изучении и решении научных и прикладных задач. ,„..-..

Специфические свойства лазерного излучения (высокая временная и. пространственная когерентность, монохроматичность, мощность, направленность лазерного пучка) дали возможность создать ряд высокоэффективных приборов для медицины, биологии, машиностроения и других областей науки и техники.

Использование при разработке диагностической аппаратуры лазерных источников света позволило успешно развиваться оптическим методам, основанным на измерении поляризационных, светорассеиваю-щих свойств среды, таких как лазерная поляризационная нефеломет- ' рия, интерферометрия, спектроскопия квазиупругого рассеяния и др. Применение в качестве источника излучения лазера позволяет сфокусировать излучение в малом объеме, добиться высокой плотности мощности. Это удает возможность уменьшить необходимое количество -исследуемого образца, повысить чувствительность, упростить оптические узлы экспериментальных установок.

Теоретические аспекты изучения светорассеивающих свойств биообъектов достаточно хорошо изучены в отношении модельных сред. Возникающие в биосреде поляризационные эффекты описываются вектор-параметрическим представлением падающего и рассеянного излучения с применением соответствующего уравнения переноса в матричном виде..В некоторых случаях расчеты не могут предсказать характеристик излучения обусловленных формой, структурой, распределением и концентрацией микрообъектов в среде. Поэтому при проведении экспериментов необходимо учитывать влияние состояния реальной биосреды на результаты измерений.

Ценную информацию об оптических и структурных параметрах биообъектов можно получить при экспериментальном исследовании угловых и спектральных зависимостей поляризационных характеристик рассеянного света. Такие эксперименты немногочисленны, особенно применительно к биологическим средам. Поэтому целесообразна раз-

работка методик измерения светорассеивающих и поляризационных характеристик биосреды, включающих условия для сохранения структурной целостности биообъектов в ходе исследований. В связи с отсутствием адекватных методик и аппаратуры не изучены светорассеи-вающие и поляризационные характеристики многих биосред. В то же время разработка неинвазивных методов диагностики является актуальной задачей в иммунологии, микробиологии, гематологии, офтальмологии и пр. Решение этих диагностических задач затруднено отсутствием аппаратуры, ' удовлетворяющей исследователей своим быстродействием и точностью.

Таким образом, актуальной проблемой является разработка высокочувствительных ' методов и автоматизированных устройств для исследования светорассеивающих и поляризационных характеристик биообъектов, позволяющих решать диагностические задачи в биологии и медицине.

Учитывая вышесказанное целью настоящей работы является разработка экспериментальных методов и устройств с использованием лазеров для исследования светорассеивающих и поляризационных свойств биологических структур.

В задачи исследования входит:

- Разработка образцов лазерных автоматизированных устройств для исследования светорассеивающих и поляризационных характеристик биологических объектов.

- Теоретическое и экспериментальное исследование влияния многократности рассеяния на структуру угловых зависимостей матриц рассеянного света водных суспензий полистироловых латексов.

- Экспериментальная оценка структуры угловых зависимостей элементов матриц рассеянного света хрусталика человека при возрастных и патологических изменениях.

- Экспериментальное изучение патологических изменений состояния естественных и искусственных хрусталиков человека методом интерферометрии.

- Изучение поляризационных характеристик компонентов противочумных препаратов, таких как водные суспензии комплексов липо-полисахарид - фосфолипидные везикулы, : капсульный антиген микроба чумы - фосфолипидные везикулы.

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

- структурные схемы быстродействующих лазерных поляризационных нефелометров, позволяющих проводить определение 16 элементов MPC с малым временем измерения, не более 3 сек. при заданном угле рассеяния.

- многократное рассеяние Изменяет структуру угловых зависимостей матриц рассеянного света, в частности изменяются абсолютные значения матричных элементов и нарушается симметрия MPC, что Позволяет оценить корректность выбранной модели при анализе экспериментальных данных.

- экспериментально зарегистрированные угловые зависимости элементов MPC при развитии патологичейких изменений в хрусталике глаза человека, а также в процессе образования комплексов лйпопо-лисахарид - фосфолипидные везикулы й капсульный антиген микроба чумы - фосфолипидные везикулы.

- лазерная интерференционная методика диагностики естественных и искусственных хрусталиков.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы состоит в том, что:

1. Предложена и разработана методика измерения угловых зависимостей' элементов MPC, позволившая создать быстродействующие лазерные поляризационные нефелометры, предназначенные для исследования параметров светорассеиващих биологических сред.

2. На модельных объектах суспензии полистироловых латексов исследовано' влияние многократности рассеяния на структуру угловых зависимостей элементов MPC.

3. Впервые изучены угловые зависимости элементов MPC водных растворов комплексов липополисахарид - фосфолипидные везикулы, капсульный антиген микроба чумы - фосфолипидные везикулы, показывающих процессы изменения формы частиц, образования агрегатов в суспензии, с целью определения оптимальной концентрации компонентов противочумных препаратов.

4. Экспериментально исследовано влияние возрастных изменений на структуру угловых зависимостей-MPC, на этой основе разработана дифференциальная методика диагностики патологических изменений в хрусталике глаза.

5. Предложена и реализована методика определения светорассе-, ивающих свойств естественного и искусственного хрусталика глаза человека на основе интерференции поляризованного света.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, разработанные методики и устройства являются основой для создания лазерных диагностических приборов для медицины и биологии.

В ходе подготовки к диссертации были выполнены НИР по программе фундаментальных исследований РАН "Ятаган", "Ярило", "Ямб", целевых комплексных программ Госкомобразования СССР "Лазерные, системы" и ОКР Министерства эдравохранения РФ "Опал", по результатам которой была подготовлена конструкторская документация для выпуска прибора для ранней диагностики патологических изменений глаза.

АПРОБАЦИЯ. Основные результаты диссертационной работы докладывались на: 1 Международной школе " Spectroscopic and Structural Studies in Biology and Medicine" (Prague, . 1989); Международной конференции "Лазеры и медицина" ( Ташкент, 1989); 3 Международной конференции "Laser Scattering Spectroscopy and Diagnostics of Biological Object" (Москва,1990), Международном симпозиуме "Biomedical Optics Europe '93" Budapest, 1993; Международном симпозиуме "Biomedical Optics '94" (San Jose, California, 1994), Международном симпозиуме "Biomedical Optics Europe '94" (Lille, 1994), Международном симпозиуме "Biomedical Optics '95" (San Jose, California, 1995).

ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 13 статей и 3 тезисов докладов.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация изложена на 173 страницах машинописного текста, включая введение. 5 глав, выводы, список литературы (114 источников) и приложение. Работа содержит 33 рисунка.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит краткий анализ актуальности развития методов лазерной диагностики биообъектов. Сформулированы цели и задачи диссертации, основные положения и результаты, выносимые на защиту. Отмечены новые результаты и практическая значимость работы. Приведены сведения об апробации и использовании материалов диссертации. ь. _ ..

В первой, главе проанализированы матричные,методы исследований поляризационных характеристик, в частности использующие вектор - параметр Стокса и матрицу Мюллера. Приведены зависимости элементов матрицы рассеянного света от свойств изучаемой среды. Рассмотрены оптические схемы установок для исследования поляризационных характеристик излучения. Обсуждены проблемы создания методик и аппаратуры для исследований биологических объектов, с малым временем измерения и высокой точностью.

Во второй главе.приведены оптические схемы разработанных автоматизированных лазерных поляризационных нефелометров и методики определения поляризационных характеристик исследуемых сред, используя которые можно проводить измерения 16 элементов MPC в широком угловом диапазоне с малым временем измерения.

Принцип действия одной из разработанных установок основан на модуляции лазерного пучка с помощью анизотропных поляризационных элементов (фазовых пластинок Х/4), которые приводятся во вращение с заданной скоростью шаговыми двигателями. Рис. 1. Рассеянное от исследуемого объекта излучение попадает на фотоприемный блок и преобразуется в электрический сигнал, характеристики которого обрабатываются в блоке управления и передаются через интерфейс в компьютер. Регистрируемая интенсивность представляется рядом Фурье, коэффициенты которого определяются на основании экспериментальных измерений интенсивности рассеянного света по алгоритму быстрого преобразования Фурье. Значения элементов MPC определяются полученными коэффициентами Фурье. Сложность строения биообъектов требует измерения всех элементов MPC для получения максимальной4 информации о его свойствах. В то же время измерения должны

производиться до наступления необратимых изменений в объектах. Для этого были применены конструкторские и технические решения, которые позволяют определять 16 элементов MPC за время не более 3 сек при заданном угле рассеяния. Возможность проведения точных угловых измерений обеспечивается размещением основных узлов установки на гониометре при минимальной дискретности определения угловых характеристик рассеяния - 4 угл. мин. В качестве источника излучения используется гелий - неоновый лазер. В качестве фотоприемника используется фотоумножитель, работающий в режиме счета фотонов. Работа установки осуществлялась под управлением персонального компьютера. В приложении приведены основные разработанные электрические схемы установки.

Рассмотрены основные ошибки измерений, которые возникают в случае использования разработанной оптической схемы, предложены способы их уменьшения.

Причинами появления систематических погрешностей может быть неправильная юстировка поляризационных элементов экспериментальной установки, неидеальность параметров поляроидов и фазовых пластинок, искажения, которые вносят кюветы.

Проведены исследования влияния расположения кюветы и ее геометрических размеров на регистрируемую интенсивность. Установлено, что при уменьшении размеров кюветы влияние ее неточного расположения на истинные значения элементов MPC увеличивается. Рассмотрено влияние неправильной юстировки кюветы на поляризационные характеристики рассеянного излучения. Расчеты и экспериментальные результаты показали, что поляризационные характеристики исследуемой среды слабо зависят от положения кюветы.

Для уменьшения времени измерения, необходимого для обеспечения изучения объектов In vivo, разработан быстродействующий лазерный поляризационный нефелометр с использованием 4 электрооптических модуляторов (ЗОЮ. Рис. 2. Каждый ЭОМ модулируется высоковольтным напряжением определенной частоты. Для управления ЭОМ использовались специально разработанные,генераторы с низким коэффициентом гармоник и высоковольтные усилители. Частоты модуляции ЭОМ выбирались таким образом, чтобы каждому матричному элементу соответствовала единственная частота в регистрируемом сигнале. В

Рис. 1. Оптическая схема лазерного поляризационного нефелометра. 1 - лазер, .2.- светофильтр, 3 - поляризатор, 4 - фазовая пластинка ( х/4 ), 5 - анализатор, 6 - диафрагма, 7 - фотоприемник.

Рис. 2. Оптическая схема быстродействующего лазерного поляризационного нефелометра. 1 - лазер, 2 - поляризатор, 3 - электрооптический модулятор, 4 - анализатор, 5 - фотоприемник.;

качестве фотоприемника использовался ФЭУ. работающий в аналоговом режиме. Обработка сигнала осуществлялась с помощью анализатора спектра и персонального компьютера.

Установка позволяет уменьшить время измерения всех элементов MPC при заданном угле рассеяния до 0.1 сек. При использование быстродействующего лазерного поляризационного нефелометра необходимо учитывать возможные температурные дрейфы, возникающие в ЭОМ за счет потерь электрической мощности в материале.

В третьей главе рассматривалось влияние вклада многократного рассеяния на поляризационные характеристики. В нашем-случае были рассмотрены дисперсные системы с небольшой концентрацией, в которых однократное рассеяние является преобладающим.

Для изучения эффектов светорассеяния в реальных средах использовалась методика расчета MPC с учетом вкладов многократного рассеяния, основанная на решении Ми для однократного рассеяния света на одной частице.

На основе решения уравнения переноса поляризованного излучения в первом и втором приближении теории многократного рассеяния определены интенсивности однократно и многократно рассеянного излучения для водной суспензии полистироловых латексов диаметром 0.52 мкм различной концентрации. В расчетах учитывались вклады однократно и двукратно рассеянных составляющих.

В результате установлено, что для малых частиц, индикатриса рассеяния которых близка к релеевской, наибольший вклад двукратное рассеяние вносит при 8 = 90-100°, причем он может быть в несколько раз выше чем при малых углах рассеяния. Это обстоятельство необходимо учитывать, в частности, при анализе результатов измерений биологических объектов, которые осуществляются в обратных углах рассеяния. С точки зрения уменьшения влияния многократности рассеяния на результаты измерений, целесообразнее разместить фотоприемник при 8 в пределах до 60°.

Предложенные результаты расчета позволяет наглядно продемонстрировать общие закономерности изменения MPC при учете многократно рассеянного света. В отличие от MPC однократного рассеяния эффекты многократности рассеяния приводят к нарушению равенства М12 <= М21. Кроме того, многократное рассеяние существеннс

снижает степень линейной поляризации излучения при углах рассеяния, близких к rt/2. Равенство элементов М33 » М44 для1 ансамбля частиц нарушается, а также меняется положение нулевой точки этих элементов, кроме того, они уменьшаются по абсолютной величине во всем угловом диапазоне. Уменьшаются также значение элемента М22. причем отличие нормированного элемента М2г от единицы максимально при К/2.

Проведенные исследования на водных суспензиях полистироловых латексов различных концентраций показали, что для экспериментальных MPC указанные выше закономерности выполняются достаточно хорошо, что может быть использовано для анализа корректности выбора модели при исследовании реальных биологических сред.

Проведены расчеты, учитывающие вклады рассеянного излучения в измеряемую величину спектрального коэффициента пропускания. Полученные результаты, позволяют по спектральным зависимостям, измеренным при двух значениях угловой апертуры фотоприемника, исключать вклады рассеянного под малыми углами излучения. Приведены спектры пропускания, измеренные на приборе "Specord М-40", для водных суспензий полистироловых латексов различных концентраций при нескольких значениях углевой апертуры.

В работе изучалось влияние высокой концентрации частиц в среде на распространение излучения с линейной и круговой поляризацией. В качестве модельной среды использовалась водная суспензия полистироловых латексов диаметром 0.52 мкм с оптической толщиной, изменяющаяся в пределах: t = 5 до 60. Исследования, которые проводились на лазерном поляризационном нефелометре показали, что заметное уменьшение степени поляризации обоих типов происходит при достижении оптической толщины.среды х = 10 - 12. Дальнейшее увеличение оптической толщины рассеивающего слоя приводит к возрастанию порядка кратности рассеянного излучения, уменьшению интенсивности прямо прошедшего излучения и, соответственно, к увеличению яркости многократно рассеянного света по отношению к малократно рассеянному свету. Установлено, что при оптических толщинах суспензии латексов порядка t = 50 - 60, значения степени круговой поляризации превышают значения степени линейной поляризации. Это свидетельствует о том, что излучение с круговой поля-

ризацией "сохраняется" в рассеивающей среде лучше, чем излучение с линейной поляризацией. ,

Для целей диагностики состояния склеры и для оптимизации параметров транссклерального лазерного воздействия, как одного.из перспективных направлений микрохирургии глаза, произведены экспериментально - клинические исследования на склере человека. Измерения проводили на изолированной трупной склере ,и in vivo на неповрежденном глазном яблоке. Использовали два метода воздействия лазерного излучения на склеру: бесконтактный , когда толщина склеры не изменялась, и контактно - компрессионный, когда оптическая толщина склеры уменьшалась за счет давления световода. Экспериментально установлено и гистологически подтверждено увеличение пропускания лазерного излучения при уменьшении оптической толщины склеры за счет давления световода.

В целях создания высокоэффективных препаратов для профилактики микроба чумы впервые исследовались угловые зависимости элементов MPC водных суспензий комплекса липополисахарид микроба чумы (ЛПС) - фосфолипидные везикулы (ФЛВ) с концентрациями ЛПС от 0.25 до 5 мг/мл в угловом-диапазоне от 30° до 130°. Проведенные исследования угловых зависимостей элементов MPC суспензии ФЛВ без ЛПС показали, что в растворе находятся частицы, по форме близкие к сферическим. При увеличении количества ЛПС до концентраций 1.0 мг/мл в водной суспензии в результате взаимодействия ЛПС и ФЛВ происходит рост диаметра частиц. При дальнейшем повышении концентрации ЛПС происходит агрегация частиц суспензии, что также подтверждается данными электронной микроскопии.

При этом контролировать изменение формы частиц и определять оптимальную концентрацию ЛПС в ФЛВ можно, используя величину элемента М12 в области углов обратного рассеяния, разность значений М33 - М44 при углах 110°-130° и,интенсивность рассеянного света.

Исследование процессов включения капсульного антигена микроба чумы (КАЧ) в фосфолипидные везикулы представляет интерес с точки зрения создания эффективных профилактических противочумных препаратов. Для этого впервые проводились исследования угловых зависимостей элементов MPC водных суспензий комплекса КАЧ - ФЛВ с концентрациями от 0.25 мг/мл до 6 мг/мл в диапазоне углов от 30°

до 130°. !

Анализ проведенных экспериментов показал, что в процессе взаимодействия КАЧ и ФЛВ форма частиц суспензии остается близкой к сферической, при этом изменяется оптическая" активность среды. В результате происходит внедрение КАЧ во внутреннюю структуру везикул, что подтверждается данными электронной микроскопии. Установлено, что для количественного определения включения КАЧ в ФЛВ целесообразно использовать значение интенсивности рассеянного света при угле 90° и величину разности значений элементов М33 и М44 в области углов рассеяния меньше 90°.

При использовании предложенных методов анализа требуется в 500 раз меньше объема суспензии, чем при традиционных биохимических исследованиях.

С целью изучения возрастных и патологических изменений происходящих в хрусталиках глаза человека проводились эксперименты на лазерном поляризационном нефелометре и лазерном интерферометре. Для этого использовались суспензии й - кристаллинов, выделенные из прозрачного хрусталика быка, интактньгх хрусталиков глаза человека различных возрастных групп и интраокулярные линзы ( искусственные хрусталики).

Для моделирования процессов помутнения исследовались суспензии различных концентраций й - кристаллинов с добавлением высокомолекулярного белкового конгломерата диаметром 0. 8 мкм, выделенного из катарактного хрусталика. Анализ угловых зависимостей MPC показал, что использование результатов измерения даёт возможность определять потерю прозрачности хрусталика при незначительных образованиях белковых конгломератов, следовательно измерение угловых зависимостей MPC может являться средством диагностики ранних стадий патологий хрусталика, когда еще не обнаруживаются клинические признаки снижения зрения.

Исследования угловых зависимостей MPC интактных хрусталиков различных возрастных групп (от 28 до- 88 лет) и хрусталиков с визуализируемыми помутнениями (катарактные) проводились на лазерном поляризационном нефелометре в диапазоне углов от 30° до 130°. Для прозрачных хрусталиков возрастных групп до 60 лет угловая зависимость элементов MPC соответствует рассеянию на частицах по форме

близких к сферическим, размеры которых несколько превышают преде/; релеевских рассеивателей. Отмечены изменения угловых 'зависимостей элементов MPC в хрусталиках старше 60 лет по сравнению с прозрачными хрусталиками молодого возраста и мутными хрусталиками. ' Наиболее чувствительными к возрастным изменениям являются абсолютные значения элементов М22, М34, М33, М44.

В хрусталиках с визуализируемыми помутнениями угловые зависимости MPC существенно изменяются и их вид указывает на присутствие в среде крупных несферических частиц; Наиболее чувствительными являются абсолютные значения элементов М22,М1г,М34,Мзз,М44.

Установленные зависимости элементов MPC от патологически? изменений хрусталика использованы в опытно - конструкторской разработке прибора "Блик", предназначенного для ранней диагностик! патологических изменений тканей глаза, выполненной совместно с НПО "Астрофизика" г.Москва.

В работе проведено изучение влияние рассеяния света ката-рактным хрусталиком и интраокулярной линзой (ИОЛ), поврежденно! мощным лазерным излучением, на контраст интерференционной картины. Для исследования оптических свойств прозрачных объектов бьи разработан лазерный интерферометр. Интерференционная картина ( изменяющейся шириной полас создавалась с помощью прибора для определения ретинальной остроты зрения ( ретинометр АР0Л-1). Сканирование интерференционной картины после прохождения исследуемоп объекта осуществлялось фотоумножителем.

Показано, что доля некогерентного излучения возрастает п< мере увеличения количества повреждений в хрусталике. Так напри мер, при наличии зрелой катаракты контраст интерференционной кар тины близок к нулю. Установлено, что интерферометрическим метода возможно диагностировать травматические повреждения естественны и искусственных хрусталиков человека. Получены зависимости конт раста интерференционных полос от их угловой ширины для различног количества повреждений ИОЛ, и катарактного'хрусталика. Установле но влияние повреждений в хрусталике на зрительные функции глаза.

ОСНОВНЬЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Разработан лазерный автоматизированный поляризационный нефелометр с использованием вращающихся фазовых пластинок х/4 для измерения угловых зависимостей элементов матрицы рассеянного света биологических структур, со временем измерения не более 3 сек всех 16 элементов MPC для заданного угла рассеяния, дискретностью угловых измерений 4 угл. мин. и точностью определения значений элементов MPC' не хуже 5%.

Разработан быстродействующий лазерный поляризационный нефелометр с использованием электрооптических модуляторов (ЭОМ) для измерения угловых зависимостей элементов матрицы рассеянного света биологических структур, в том числе in vivo, со временем измерения 0.1 сек всех 16 элементов MPC для заданного угла рассеяния.

2. На модели суспензий полистироловых латексов различных концентраций проведен анализ влияния многократности рассеяния на угловые зависимости элементов MPC. Установлено, изменение абсолютных значений элементов и нарушение симметрии MPC.

В результате экспериментальных исследований установлена зависимость степени линейной и круговой поляризации от оптической толщины среды. Показано, что круговая поляризация излучения "сохраняется" в оптически плотной среде лучше, чем линейная.

3. Проведенные экспериментальные исследования MPC водной суспензии комплекса липополисахарид (ЛПС) микроба чумы - фосфоли-пидные везикулы показали, что в результате взаимодействия происходит рост диаметра, а затем агрегация частиц суспензии в зависимости от концентрации ЛПС.

Показана возможность определения оптимальной концентрации ЛПС в"суспензии1 комплекса ЛПС - ФВЛ.

4. Установлено, что взаимодействие капсульного антигена микроба чумы с фосфолипидными везикулами.в диапазоне концентраций от 0.25 мг/мл до 6 мг/мл приводит к внедрению капсульного антигена микроба чумы во внутреннюю структуру; фосфолипидных везикул без изменения размеров рассеивающих частиц.

Показана возможность определения степени включения капсуль-

ного антигена микроба чумы в фосфолипидные везикулы с помощью ла зерной поляризационной нефелометрии.

5. Определены угловые зависимости элементов MPC хрусталико глаза человека различных возрастных групп. Установлены наиболе чувствительные к возрастным и патологическим изменениям хрустали ков элементы MPC. Показана высокая диагностическая эффективност: поляризационного метода в дифференцировании возрастных и патоло гических изменений хрусталиков человека.

6. Разработан лазерный интерферометр для исследования пов' реждений биотканей. Выявлена зависимость контраста интерференционной картины от степени повреждения искусственных хрусталико; человека. Показана диагностическая значимость интерференционны; методов для контроля за травматическими изменениями в естественных и искусственных хрусталиках глаза человека.

Основные результаты опубликованы в следующих работах:

1. Максимова И.Л., Татаринцев С.Н., Тучин В.В., Шубоч-кин Л.П. Автоматизированный лазерный поляризационный нефелометр для исследования анизотропных биологических объектов // Динамика и активность биологических макромолекул. Лазерный и компьютерный эксперимент. Исследование структуры, физически активных молекул. Ереван: Изд - во Ереванского университета, 1988. - С. 32-33.

2. Козина 0. Н., Максимова И. Л., Романов С. В., Татаринцев С.Н. Исследования полидисперсности системы биочастиц нефело-метрическим методом // Диагностические применения лазеров и волоконной оптики. Саратов: Изд - во Саратовского университета, 1989. - 4.2 - С. 46-50.

3. Лазерная интерферометрия искусственных хрусталиков / Ба-куткин В.В., Татаринцев С.Н., Шубочкин Л.П., Южакова О.И, // Меж-дунар. конфер. "Лазеры и медицина": Тез. докл. Ташкент. 10 - 14 октября 1989. - 4.2. - С. 31-32.

4. Maksimova I.L., Romanov S.V., Tatarintsev S.N., Schubochkln L. P. Investigation of optical properties of proteins -of human normal and cataractous crystalline lens by elastic

laser light "scattering technique // The Fifth International Scientific School Spectroscopic and Structural Studies in Biology and Medicine. Sterin near Prague. Book of Abstr. Praque University, 1989.- P.6.

5. Бакуткин В. В., Татаринцев С. H., Шубочкин Л. П., Кракова 0. И. Исследование искусственных хрусталиков , поврежденных лазерным излучением. // Мат. семинара "Лазеры в народном хозяйстве". М., 1990. - С. 102-106.

6. Gusev V.V.Guseva N. P., Makslmova I.L.. Romanov S. V., Tatarintsev S.N., Schubochkin L.P. Investigation of the vesicle-capsule plague antigen complexes formastlon , by the technique of elastic and quasielastic scattering of laser light // Laser Applications in Life Sciences. - 1990 - Vol.2. -P. 36-37.

7. Максимова И. Л., Миронычев А. П., Романове. В., Татаринцев С. Н., Тучин В. В., Шубочкин Л. П. Методы и аппаратура для лазерной диагностики в офтальмологии // Известия АН СССР. Сер. физическая. - 1990. - Т. 54, - N 10. - С. 1918-1923.

8. Максимова И. Л., Татаринцев С.Н., Шубочкин Л. П. Эффекты многократного рассеяния в биообъектах при лазерной диагностики // Оптика и спектроскопия. - 1992. - Т. 72, N 5. - С.1171-1177.

9. Буланов В. М., Максимова И. Л., Татаринцев С.Н., Шубочкин Л.П. Спектральные характеристики дисперсных систем с учетом многократного рассеяния в приближении малых углов // Оптика и спектроскопия. - 1993. - Т. 74, N 4. - С. 710-716.

10. Shubochkin L. Р., Maksimova I. L., Tatarintsev S. N. Multiple scattering effects in bio-objects with laser diagnostics// Optical Methods of Biomedical Diagnostics and Therapy.- 1993 -Vol. 1981. - P.88-100.

11. Makslmova I.L., Tatarintsev S.N., Seroenova T.N., Schubochkin L.P. Eye sclera transmittance control using compression // International Symposium on Biomedical Optics Europe A93, Book of Abstr. - Budapest: University, 1993. - P. 72.

12. Tuchin V.V., Utz S.R.. Tatarintsev S. N., Yaroslavs-kay A.N. Angular scattering properties of human epidermal layers // Cell and Biotissue Optics: Applications in Laser Diagnostics.-

1994. - Vol.2100. - P.38-41.

13. Tuchin V.V., Maksimova I.L., Tatarintsev S.N., Kochu-bey V. I., Yaroslavskay A.N. Human eye lens spectroscopy and modeling of its transmittance // Ophthalmic Technologies'IV , - 1994.

- Vol.2126. - P.393-406.

14. Gusev V.V., Guseva N. P., Tatarintsev S.N.. incorporation efficiency determination of the capsular plague antigen into liposomes on base of elastic light scattering // Photon Transport in Highly Scattering Tissue. - 1995. - Vol.2326. - P.475-478.

15. Gusev V.V. Guseva N. P.. Tatarintsev S.N. Investigation of plague lipopolysacharide complex formation with artificial phospholipid vesicles by elastic laser radiation scattering // Photon Transport in Highly Scattering Tissue. - 1995. - Vol.2326.

- P.448-451.

16. Tuchin V. V.. Maksimova I. L., Semenova!T.N., Tatarintsev S.N., Kochubey V.I. and Babkova N.L. Fundamenals of ophthalmic dlagnostical methods based on laser - light scattering // Ophthalmic Technologies V. - 1995.- Vol.2393 - P.237 - 253.