Застосування модифікованого хвилеводного сенсора для вивчення діелектричних характеристик еритроцитів пацієнтів з дисциркуляторною енцефалопатією до та після лікування

Автор(и)

  • K. А. Arkhypova Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України Автор
  • P. S. Krasov Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України Автор
  • A. I. Fisun Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України Автор

Ключові слова:

КВЧ діелектрометрія, хвилеводний сенсор, комплексний коефіцієнт відбиття, комплексна діелектрична проникність, FDTD, еритроцити

Анотація

В роботі описано метод КВЧ діелектрометрії, що використовується для вивчення діелектричних характеристик еритроцитів в області дисперсії вільної води. Даний метод засновано на вимірах комплексного коефіцієнта відбиття (ККВ) від короткозамкненої багатошарової структури (хвилеводного сенсора), що містить досліджуваний зразок. Вимірювання проводяться в одночастотному режимі на частоті 39,5 ГГц. В експерименті був використаний покращений за своїми точностними характеристиками хвилеводний сенсор. Задача знаходження комплексної діелектричної проникності (КДП) для даного типу сенсора вирішена вперше і реалізується шляхом вирішення прямої і зворотної задач електродинаміки з використанням чисельних методів. Для вирішення прямої задачі використовується метод кінцевих різниць в часовій області (FDTD), з використанням якого в результаті електродинамічного моделювання знаходиться вид функцій ККВ в залежності від КДП. Зворотню задачу реалізовано рішенням отриманої системи нелінійних рівнянь. Розроблений алгоритм дозволив здійснити процедуру калібрування модифікованого сенсора, що в свою чергу зробило можливим його використання при дослідженні діелектричних характеристик крові. В якості ілюстрації можливостей удосконаленого сенсора наведені результати вимірювання КДП еритроцитів крові пацієнтів з дисциркуляторною енцефалопатією до та після їх лікування. Виявлено достовірне збільшення абсолютних значень КДП, що свідчить про зміну стану води в клітинах внаслідок медикаментозного лікування. Даний результат демонструє можливість застосування КВЧ діелектрометрії в медико-біологічному експерименті і відкриває перспективи розвитку методу для моніторингу стану клітин крові пацієнтів в ході їх лікування.

Завантажити

Дані для завантаження поки недоступні.

Біографії авторів

  • автор K. А. Arkhypova, афіліація Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України

    вул. Ак. Проскури, 12, м. Харків, 61085

  • автор P. S. Krasov, афіліація Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України

    вул. Ак. Проскури, 12, м. Харків, 61085

  • автор A. I. Fisun, афіліація Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України

    вул. Ак. Проскури, 12, м. Харків, 61085

Завантаження

Номер

Розділ

Методи біофізичних досліджень

Як цитувати

Застосування модифікованого хвилеводного сенсора для вивчення діелектричних характеристик еритроцитів пацієнтів з дисциркуляторною енцефалопатією до та після лікування. (2015). Біофізичний вісник, 2(27). https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/2545