RU2004126112A - Способ измерения вязко-упругих характеристик клеток биологических объектов, способ дифференциальной диагностики диффузных заболеваний печени алкогольной и вирусной природы и устройство для осуществления указанных способов - Google Patents
Способ измерения вязко-упругих характеристик клеток биологических объектов, способ дифференциальной диагностики диффузных заболеваний печени алкогольной и вирусной природы и устройство для осуществления указанных способов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2004126112A RU2004126112A RU2004126112/15A RU2004126112A RU2004126112A RU 2004126112 A RU2004126112 A RU 2004126112A RU 2004126112/15 A RU2004126112/15 A RU 2004126112/15A RU 2004126112 A RU2004126112 A RU 2004126112A RU 2004126112 A RU2004126112 A RU 2004126112A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cell
- cells
- electric field
- average
- red blood
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims 7
- 241000700605 Viruses Species 0.000 title 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 title 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 title 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 title 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 title 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims 36
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims 18
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 claims 16
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims 8
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims 5
- 239000000644 isotonic solution Substances 0.000 claims 4
- 238000003748 differential diagnosis Methods 0.000 claims 3
- 208000019423 liver disease Diseases 0.000 claims 3
- 230000007170 pathology Effects 0.000 claims 3
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 claims 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 claims 2
- 230000007882 cirrhosis Effects 0.000 claims 2
- 208000019425 cirrhosis of liver Diseases 0.000 claims 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims 2
- 206010009208 Cirrhosis alcoholic Diseases 0.000 claims 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims 1
- 206010019728 Hepatitis alcoholic Diseases 0.000 claims 1
- 206010019799 Hepatitis viral Diseases 0.000 claims 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 claims 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims 1
- 208000002353 alcoholic hepatitis Diseases 0.000 claims 1
- 208000010002 alcoholic liver cirrhosis Diseases 0.000 claims 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 claims 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims 1
- 208000006454 hepatitis Diseases 0.000 claims 1
- 231100000283 hepatitis Toxicity 0.000 claims 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 claims 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 claims 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims 1
- 201000001862 viral hepatitis Diseases 0.000 claims 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 claims 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
- G01N33/49—Blood
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
- G01N11/16—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring damping effect upon oscillatory body
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N2015/1006—Investigating individual particles for cytology
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Claims (4)
1. Способ измерения вязкоупругих характеристик клеток биологических объектов, включающий отбор проб клеток биологических объектов, разведение их изотоническим раствором, поддерживающим жизнедеятельность клеток, с заданным коэффициентом k, определение динамической вязкости ηw суспензии эритроцитов в указанном изотоническом растворе и перенос смеси исследуемых эритроцитов с заданной концентрацией клеток в измерительную кювету, отличающийся тем, что в кювете формируют неоднородное переменное электрическое поле с частотой ƒ от 10 кГц до 5 МГц и средней напряженностью Е0 электрического поля в зазоре между электродами в пределах от 104 до 106 В/м, измеряют средние скорости 
движения каждой клетки в суспензии и их средний радиус R через определенные интервалы времени в период воздействия электрического поля и после его отключения по истечении времени t путем видеозаписи изображения движения клеток и изменения их размера, полученные данные в цифровом виде вводят и обрабатывают в компьютере, имеющем вычислительную программу накопления и обработки данных, в результате чего определяют следующие средние значения характеристик клеток биологических объектов, в том числе и их упруго-эластичные характеристики, по формулам:
поляризуемость клеток
где ηw - динамическая вязкость жидкости, R - средний радиус клетки, средние скорости 
движения каждой клетки в суспензии, E0 - напряженность внешнего электрического поля, ε0 - диэлектрическая проницаемость вакуума;
сила Fэл, растягивающая клетку, по направлению вектора напряженности электрического поля
жесткость (с) клетки
где величина деформации Δx после отключения электрического поля; вязкость 
клетки
где величина деформации Ах после отключения электрического поля, t - время после выключения электрического поля, A - значение деформации Δх после выключения электрического поля.
2. Способ дифференциальной диагностики заболеваний печени, включающий отбор проб эритроцитов, разведение их изотоническим раствором, поддерживающим жизнедеятельность клеток эритроцитов, с заданным коэффициентом k, определение динамической вязкости ηw суспензии эритроцитов в указанном изотоническом растворе и перенос смеси исследуемых эритроцитов с заданной концентрацией клеток в измерительную кювету, отличающийся тем, что в кювете формируют неоднородное переменное электрическое поле с частотой ƒ от 10 кГц до 5 МГц и средней напряженностью Е0 электрического поля в зазоре между электродами в пределах от 104 до 106 В/м, измеряют средние скорости движения каждой клетки в суспензии и их минимальный радиус Rмин, средний радиус R и максимальный радиус Rмах через определенные интервалы времени в период воздействия электрического поля и после его отключения по истечении времени t путем видеозаписи изображения движения клеток и изменения их размера, полученные данные в цифровом виде вводят и обрабатывают в компьютере, имеющем вычислительную программу накопления и обработки данных, в результате чего определяют средние значения характеристик xj эритроцитов для данного образца, где j - порядковый номер характеристики от 1 до 8:
x1=R - средний радиус клетки, вычисляют по формуле
где 
- сила вязкого трения со стороны жидкости, ηw - динамическая вязкость жидкости, R - средний радиус клетки, - средние скорости движения каждой клетки в суспензии;
х2=Кα=α0.1/α1, - отношение среднего значения поляризуемости αc=0.1 и αc=1 на двух частотах, например, 100 кГц и 1 МГц, которые (αс=0.1 и αс=1) вычисляются из условия равенства силы со стороны электрического поля и силы вязкого трения по формуле
где ηw - динамическая вязкость жидкости, R - средний радиус клетки, средние скорости движения каждой клетки в суспензии, Е0 - напряженность внешнего электрического поля, ε0 - диэлектрическая проницаемость вакуума;
где f0,1 - нижняя частота, на которой измеряется поляризуемость α0,1, f1 - верхняя частота, на которой измеряется поляризуемость α1.
где σ - электропроводность раствора, в котором проводятся измерения,
где Δx - величина деформации клетки после выключения электрического поля;
где t - время после выключения электрического поля, A - значение деформации Δх в момент выключения электрического поля;
где Nd - число слипшихся клеток в поле наблюдения микроскопа, N0 - общее число клеток в поле наблюдения микроскопа;
где Nds - число клеток, оставшихся в поле наблюдения микроскопа после деструкции;
N0 - общее число клеток в поле наблюдения микроскопа;
причем выше описанный процесс измерения средних скоростей 
движения каждой клетки в суспензии, их минимальный Rмин, средний Rcp максимальный Rmax радиусы и определения характеристик xj эритроцитов проводят многократно для проб эритроцитов здоровых пациентов (в норме) и пациентов с различными видами патологий, диагноз (состояние здоровья) которых определен заранее другими методами, например иммуноферментным методом, с определением характеристик эритроцитов 
, где i - порядковый номер диагноза от 1 до 7, в том числе норма и различные виды патологий: i=1 - норма, i=2 вирусный гепатит, i=3 - алкогольный гепатит, i=4 - смешанный гепатит, i=5 - вирусный цирроз, i=6 - алкогольный цирроз, i=7 - смешанный цирроз, и формируют из характеристик клеток статистически достоверный массив данных для последующего использования его в дифференциальной диагностике заболеваний печени, а затем проводят аналогичные измерения образцов проб эритроцитов пациентов с различными видами патологий с определением характеристик эритроцитов xj,i в реальном масштабе времени с последующим сравнением этих характеристик с соответствующими значениями находящимися в базе данных компьютера и определением показателя Δi близости измеряемых характеристик эритроцитов к каждому из представленных семи видов диагноза:
где Kj - нормировочные диагностические коэффициенты, которые вычисляют по формуле
3. Устройство для измерения вязкоупругих характеристик клеток биообъектов и для дифференциальной диагностики диффузных заболеваний печени, включающее прозрачную измерительную кювету (1), в которой расположены электроды (2) и (3), соединенные с источником электропитания (4), а также измерительный блок, отличающееся тем, что источник электропитания (4) представляет собой генератор переменного электрического напряжения, а измерительный блок содержит микроскоп (5), оптически связанный с измерительной кюветой (1) и систему анализа изображения для измерения скорости движения эритроцитов, содержащую видеокамеру (6), оптически связанную с микроскопом (5), и компьютер (7), соединенный с видеокамерой (6).
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что электроды (2) и (3) в измерительной кювете (1) установлены с зазором, достаточным для формирования в нем средней напряженности электрического поля в пределах от 104 до 106 В/м.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2004/000336 WO2006036079A1 (fr) | 2004-08-30 | 2004-08-30 | Procede de mesure des caracteristiques de viscosite et d'elasticite des cellules d'objets biologiques, procede de diagnostic differentiel de maladies diffuses du foie d'origine virale ou alcoolique et dispositif pour mettre en oeuvre ces procedes |
| RU2004126112/15A RU2296327C2 (ru) | 2004-08-30 | 2004-08-30 | Способ дифференциальной диагностики заболеваний печени |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004126112/15A RU2296327C2 (ru) | 2004-08-30 | 2004-08-30 | Способ дифференциальной диагностики заболеваний печени |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004126112A true RU2004126112A (ru) | 2006-02-27 |
| RU2296327C2 RU2296327C2 (ru) | 2007-03-27 |
Family
ID=36114042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004126112/15A RU2296327C2 (ru) | 2004-08-30 | 2004-08-30 | Способ дифференциальной диагностики заболеваний печени |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2296327C2 (ru) |
| WO (1) | WO2006036079A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU177745U1 (ru) * | 2017-06-07 | 2018-03-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" (СГУГиТ) | Устройство для анализа параметров живых клеток |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174320U1 (ru) * | 2017-01-09 | 2017-10-11 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт метрологии" (ФГУП "СНИИМ") | Измерительная ячейка для диэлектрофоретических исследований |
| RU2697202C1 (ru) * | 2018-06-19 | 2019-08-13 | Федеральное бюджетное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотребнадзора) | Способ дифференциальной диагностики жировой болезни печени алкогольного и неалкогольного генеза |
| CN109142452B (zh) * | 2018-10-26 | 2021-03-26 | 浙江师范大学 | 基于压阻式微悬桥传感器的血液粘弹力测量装置与方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1617376A1 (ru) * | 1988-03-21 | 1990-12-30 | Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт | Способ дифференциальной диагностики патологии печени |
| GB8926781D0 (en) * | 1989-11-27 | 1990-01-17 | Nat Res Dev | Identification of micro-organisms |
| RU2225446C2 (ru) * | 2001-11-28 | 2004-03-10 | Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" | Способ определения концентрации вирусов в жидком биологическом материале и устройство для его осуществления |
-
2004
- 2004-08-30 WO PCT/RU2004/000336 patent/WO2006036079A1/ru active Application Filing
- 2004-08-30 RU RU2004126112/15A patent/RU2296327C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU177745U1 (ru) * | 2017-06-07 | 2018-03-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" (СГУГиТ) | Устройство для анализа параметров живых клеток |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2006036079A1 (fr) | 2006-04-06 |
| RU2296327C2 (ru) | 2007-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| La Salvia et al. | Deep learning and lung ultrasound for Covid-19 pneumonia detection and severity classification | |
| US10872410B2 (en) | Methods and apparatus for assessing immune system activity and therapeutic efficacy | |
| RU2682324C2 (ru) | Система и способ определения гемолиза | |
| CN114127558A (zh) | 用于评估对感染的免疫反应的系统和方法 | |
| US9164077B2 (en) | Biological detection device and method utilizing LCPCF film for testing liquid form samples containing triglyceride/HDL disposed thereon | |
| US7063777B2 (en) | Dielectrophoretic particle profiling system and method | |
| US20100036791A1 (en) | Examination value predicting device using electrophoresis waveform, prediction method, and predicting program | |
| CN1359656A (zh) | 评估脑皮层中神经元损伤程度的方法与装置 | |
| Karabayevich | PROCESS OF DEHYDRATION OF LIQUIDS WITH DIFFERENT COMPONENTS | |
| RU2004126112A (ru) | Способ измерения вязко-упругих характеристик клеток биологических объектов, способ дифференциальной диагностики диффузных заболеваний печени алкогольной и вирусной природы и устройство для осуществления указанных способов | |
| Chakraborty et al. | Low frequency impedimetric cell counting: analytical modeling and measurements | |
| Pan et al. | FEDI: Few-shot learning based on Earth Mover's Distance algorithm combined with deep residual network to identify diabetic retinopathy | |
| Knighton et al. | Toward cardiac tissue characterization using machine learning and light-scattering spectroscopy | |
| CN106526154A (zh) | 一种红细胞剪切模量的测量方法及血液输氧能力测量方法 | |
| US20150133794A1 (en) | Cancer cell detection using dielectrophoretic dynamic light scattering (ddls) spectroscopy | |
| US20230168219A1 (en) | Electrochemical-sensing apparatus and method therefor | |
| Devi et al. | Computer-aided diagnosis of white blood cell leukemia using VGG16 convolution neural network | |
| RU71439U1 (ru) | Система для измерения вязкоупругих и электрических характеристик клеток биологических объектов | |
| RU2764870C1 (ru) | Способ диагностики активности воспалительных заболеваний кишечника на основе совокупности электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов | |
| Romeo Jr Jorda et al. | Ovulation hormonal imbalance recognition system using saliva’s conductivity analysis based on potentiometric method | |
| Agbaria et al. | Potential of bacterial infection diagnosis using infrared spectroscopy of WBC and machine learning algorithms | |
| Radzi et al. | Mycobacterium tuberculosis modelling using regression analysis | |
| Anas et al. | Development of a low cost precision blood resistivity measurement device based on Thompson Lampard theorem | |
| Pasternak et al. | Dielectric Properties of Serum in Children with Suspected Immunodeficiency and Suffering from Recurrent Respiratory Infections | |
| JP2006510020A (ja) | 静電泳動粒子のプロファイリングシステム及び方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170831 |