Образование метастабильных жидких фаз в изотоническом растворе натрия хлорида при охлаждении

  • A. T. Ходько Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, ул. Переяславская, 23, г. Харьков, 61015, Украина
Ключові слова: фазовые превращения (переходы), ликвация, кристаллизация, дисперсные системы, криопротекторы

Анотація

 

Методом криомикроскопии процесса охлаждения 0,15 М изотонического водного раствора натрия хлорида показано, что процессу кристаллизации льда предшествует фазовый переход типа жидкость – жидкость (ликвация), в результате чего образуется метастабильная грубодисперсная система – высококонцентрированная эмульсия. Дисперсная фаза и дисперсионная среда в бинарной системе при одинаковом качественном химическом составе отличаются по концентрации, следовательно, чем больше соотношение объемов сосуществующих фаз, тем больше различается их количественный состав. Дисперсная фаза, составляющая основной объем в изучаемой в данной работе системе, должна иметь концентрацию NaCl ниже, чем дисперсионная среда и исходный раствор. Следовательно, она будет гипотоничной, а дисперсионная среда гипертоничной по отношению к цитоплазме клеток внутренней среды организма человека. Этот, не учитываемый ранее физико-химический фактор, может быть причиной осмотических повреждений живых клеток при охлаждении клеточной суспензии в процессе криоконсервирования.


Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

1. Смит О. Биологическое действие замораживания и переохлаждения / О. Смит – М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. – 503с. / Smit O. Biologicheskoe deystvie zamorajivaniya i pereohlajdeniya / O. Smit. – M.: Izd-vo inostrannoy literatury', 1963. – 503s.

2. Структурные изменения и фазовые переходы в водных растворах нитрата гадолиния в процессе их замораживания / Г.П. Вишневская [и др.] // Физика твердого тела. – 2003., том 45, вып. 7. С. 1263 – 1266. / Strukturny'e izmeneniya i fazovy'e perehody' v vodny'h rastvorah nitrata gadoliniya v processe ih zamorajivaniya / G.P. Vishnevskaya [i dr.] // Fizika tverdogo tela. – 2003., tom 45, vy'p. 7. S. 1263 – 1266./

3. Ходько А.Т. Критические явления, фазовые переходы и физические состояния в водно – глицериновых растворах при охлаждении – отогреве / А.Т. Ходько // Вісник Харківського національного ун - ту. – 2012. – № 1026. – Хімія. Вип. 21 (44). – С. 177 – 184. / Hodko A.T. Kriticheskie yavleniya, fazovy'e perehody' i fizicheskie sostoyaniya v vodno – glicerinovy'h rastvorah pri ohlajdenii – otogreve / A.T. Hodko // Vi'snik Harki'vs'kogo naci'onal'nogo un - tu. – 2012. – № 1026. – Hi'mi'ya. Vip. 21 (44). – S. 177 – 184.

4. Ходько А.Т. Фазовые превращения в криопротекторной системе вода-диметилсульфоксид / А.Т. Ходько // Вісник Харківського національного ун - ту. – 2014. – № 1136. – Хімія. Вип. 24 (47). – С. 118 – 125. / Hodko A.T. Fazovy'e prevrasch'eniya v krioprotektornoy sisteme voda - dimetilsul'foksid /A.T. Hodko // Vi'snik Harki'vs'kogo naci'onal'nogo uni'versitetu. – 2014. – № 1136. Hi'mi'ya. Vip. 24 (47). – S. 118 - 125.

5. Tanner J.E. Observation of rapid freezing of salt solutions / J.E. Tanner // Cryobiology. – 1975. – V. 12. – № 4. – P. 353 – 363.

6. Life in the frozen state / edited by Barry J. Fuller, Nick Lane, Erica E. Benson. Boca Raton London New York Washington. – 2004. – 663 p.

7. Низкотемпературная кристаллизация в биологических системах / Пушкарь Н.С. [и др.]. – К.: Наукова думка, 1972. – 242 с. /Nizkotemperaturnaya kristallizaciya v biologicheskih sistemah / Pushkar' N.S. [i dr.]. – K.: Naukova dumka, 1972. – 242 s./

8. Шпакова Н.М. Гіпертонічний кріогемоліз ерітроцитів ссавців в електролітному та неелектролітному середовищі / Н.М. Шпакова, С.С. Єршов, О.Є. Ніпот // Біологія тварин. – 2010. – Т. 12. – № 2. – С. 524 – 530. / Sнpakova N.M. Gi'pertoni'chniy kri'ogemoli'z eri'trociti'v ssavci'v v elektroli'tnomu ta neelektroli'tnomu seredovisch'i' / N.M. Sнpakova, S.S. Ershov, O.E. Ni'pot // Bi'ologi'ya tvarin. – 2010. – Т. 12. – № 2. – S. 524 – 530.

9. Шпакова Н.М. Гипертонический криогемолиз эритроцитов млекопитающих / Н.М. Шпакова, С.С. Ершов // Пробл. криобиологии. –2006. – № 3. – С. 286-291. / Sнpakova N.M. Gipertonicheskiy kriogemoliz e`ritrocitov mlekopitayusch'ih / N.M. Sнpakova, S.S. Ershov // Probl. kriobiologii. – 2006. – № 3. – S. 286-291.

10. Гордиенко Е.А. Основные закономерности явления гипертонического криогемолиза / Е.А. Гордиенко, С.Е. Коваленко // Пробл. криобиологии. –1997. –№ З. – С. 3-7. / Gordienko E.A. Osnovny'e zakonomernosti yavleniya gipertonicheskogo kriogemoliza / E.A. Gordienko, S.E. Kovalenko // Probl. kriobiologii. –1997. –№ З. – S. 3-7.

11. Гордиенко Е.А. Биофизическая модель явления гипертонического криогемолиза / Е.А. Гордиенко, С.Е. Коваленко // Пробл. криобиологии. –1996. –№ 4. – С. 24-32. / Gordienko E.A. Biofizicheskaya model' yavleniya gipertonicheskogo kriogemoliza / E.A. Gordienko, S.E. Kovalenko // Probl. kriobiologii. –1996. –№ 4. – S. 24-32.

12. Кобеко П.П. Аморфные вещества / П.П. Кобеко. – М.– Л.: Изд–во АН СССР, 1952. – 432 с. / Kobeko P.P. Amorfny'e vesch'estva / P.P. Kobeko. – M. – L.: Izd – vo AN SSSR, 1952. – 432 s.

13. Андреев И.С. Явления ликвации в стеклах / И.С. Андреев, О.В. Мазурин, Е.А. Порай-Кошиц – Л.: Наука, 1974. – 220 с. / Andreev I.S. Yаvleniya likvacii v steklah / I.S. Andreev, O.V. Mazurin, E.A. Poray-Koshic – L.: Nauka, 1974. – 220 s.

14. Фельц А. Аморфные и стеклообразные неорганические твердые тела: Пер. с нем. / А. Фельц – М: Мир, 1986. – 558с., ил. / Fel'c A. Amorfny'e i stekloobrazny'e neorganicheskie tverdy'e tela: Per. s nem. / A. Fel'c – M: Mir, 1986. – 558 s., il.

15. Дерябин В.А. Физическая химия дисперсных систем / В.А. Дерябин, Е.П. Фарафонтова – Екатеринбург. Издательство Уральского университета, 2015. – 86 с. / Deryabin V.A. Fizicheskaya himiya dispersny'h system / V.A. Deryabin, E.P. Farafontova – Ekaterinburg. Izdatel'stvo Ural'skogo universiteta, 2015. – 86 s.

16. Бартенев Г.М. Физика полимеров / Г.М. Бартенев, С.Я. Френкель. – Л.: Химия, 1990. – 432 с. / Bartenev G.M. Fizika polimerov / G.M. Bartenev, S.YA. Frenkel'. – L.: Himiya, 1990. – 432 s.

17. Залкин В.М. О превращении раствора NaCl в воде при низких температурах в коллоидный раствор / В.М. Залкин // Журнал физической химии. –1995. – Т. 69. – № 2. – С. 379 – 382. / Zalkin V.M. O prevrasch'enii rastvora NaCl v vode pri nizkih temperaturah v kolloidny'y rastvor / V.M. Zalkin // Jurnal fizicheskoy himii. –1995. –t. 69. –№ 2. – S. 379 – 382.

18. Ландау Л.Д. Статистическая физика. Часть 1. / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц – М: Наука. – 1976. – 584 с. илл. / Landau L.D. Statisticheskaya fizika. CHast' 1 / L.D. Landau, E.M. Lifshic – M: Nauka. – 1976. – 584 s. ill.

19. Ходько А.Т. Природа и динамика фазовых превращений при охлаждении – отогреве клеточного сока чеснока / А.Т. Ходько, Ю.С. Лысак // Біофізичний вісник. – 2014. –Вип. – 32 (2).– С. 48 – 60. / Hodko A.T. Priroda i dinamika fazovy'h prevrasch'eniy pri ohlajdenii - otogreve kletochnogo soka chesnoka / A.T. Hodko, YU.S. Ly'sak // Bi'ofi'zichniy vi'snik – 2014. – Vip. – 32 (2).– S. 48 - 60.

20. Бабак В.Г. Высококонцентрированные эмульсии. Физико-химические принципы получения и устойчивость / В.Г. Бабак // Успехи химии. – 77 (8). – 2008. – С. 729–756. / Babak V.G. Vy'sokokoncentrirovanny'e e`mul'sii. Fiziko-himicheskie principy' polucheniya i ustoychivost' / V.G. Babak // Uspehi himii – 2008. –77 (8). – S. 729 – 756.

21. Гельфман М.И. Коллоидная химия / М.И. Гельфман, О.В. Ковалевич, В.П. Юстратов – СПб.: Издательство “Лань”. – 2004. –336 с. / Gel'fman M.I. Kolloidnaya himiya / M.I. Gel'fman, O.V. Kovalevich, V.P. Yustratov – SPb.: Izdatel'stvo “Lan'”. – 2004. – 336 s.

22. Микулин Г.И. Вопросы физической химии растворов электролитов / Г.И. Микулин – Л.: Химия, 1968. – С. 126 – 139. / Mikulin G.I. Voprosy' fizicheskoy himii rastvorov e`lektrolitov / G.I. Mikulin – L.: Himiya, 1968. – S. 126 – 139.

23. Измайлов Н.А. Электрохимия растворов / Н.А. Измайлов Изд. 3 – е, испр., М.: Химия, 1976. – 488 с. / Izmaylov N.A. E`lektrohimiya rastvorov / N.A. Izmaylov Izd. 3 – e, ispr., M.: Himiya, 1976. – 488 s.

24. Родникова М.Н. Особенности растворителей с пространственной сеткой Н-связей / М.Н. Родникова // Журнал физич. химии. –1993. – Т. 67. –№ 2. –С. 275 – 280. / Rodnikova M.N. Osobennosti rastvoriteley s prostranstvennoy setkoy N-svyazey / M.N. Rodnikova // Jurnal fizich. himii. –1993. – Т. 67. –№ 2. – S. 275–280.

25. Структурная самоорганизация в растворах и на границе раздела фаз / Отв. ред. А.Ю. Цивадзе. – М: Издательство ЛКИ, 2008. – 544 с. / Strukturnaya samoorganizaciya v rastvorah i na granice razdela faz / Otv. red. A.YU. Civadze. - M: Izdatel'stvo LKI, 2008. – 544 s.

26. Эрдеи-Груз Т. Явления переноса в водных растворах / Т. Эрдеи-Груз Пер. с англ. – М: Мир, 1976. – 597 с., ил. / E`rdei-Gruz T. Yаvleniya perenosa v vodny'h rastvorah / T. E`rdei-Gruz Per. s angl. – M: Mir, 1976. – 597 s., il.

27. Волынский А.Л. Залечивание межфазной поверхности в полимерных системах / А.Л. Волынский, Н.Ф. Бакеев // Высокомолекулярные соединения. Серия А. – 2009. – Т. 51. – № 10. – С. 1783–1816. / Voly'nskiy A.L. Zalechivanie mejfaznoy poverhnosti v polimerny'h sistemah / A.L. Voly'nskiy, N.F. Bakeev // Vy'sokomolekulyarny'e soedineniya., Seriya A. – 2009. – Т. 51. – № 10. – S. 1783–1816.

28. Изучение формирования пористой структуры мембран при фазовом распаде раствора полиэтилсульфона / [Астахов Е.Ю. и др.] // Высокомолекулярные соединения, Серия А. – 2011. – Т. 53. – № 7. – С. 1090–1097. / Izuchenie formirovaniya poristoy struktury' membran pri fazovom raspade rastvora polie`tilsul'fona / [Astahov E. YU. I dr.] // Vy'sokomolekulyarny'e soedineniya, Seriya A. – 2011. – Т. 53. – № 7. – S. 1090–1097.

29. Лед и снег. Свойства, процессы, использование. Под ред. У.Д. Кингери. Пер. с англ. – М: Мир, 1966. – 480 с., ил. / Led i sneg. Svoystva, processy', ispol'zovanie. Pod red. U.D. Kingeri. Per. s angl. – M: Mir, 1966. – 480 s., il.
Опубліковано
2016-07-25
Цитовано
Як цитувати
ХодькоA. T. (2016). Образование метастабильных жидких фаз в изотоническом растворе натрия хлорида при охлаждении. Біофізичний вісник, 2(34), 34-42. вилучено із https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/5606
Розділ
Дія фізичних факторів на біологічні об'єкти