Аналіз кінетики світлорозсіювання суспензії клітин при агрегації: математичне моделювання дезагрегації тромбоцитів

Анотація

Актуальність. Молекулярні механізми агрегації тромбоцитів активно вивчають методами молекулярної клітинної біології, біохімії, прикладної фізики, проте залишається відкритою проблема моделювання динаміки цього процесу. Математичне моделювання дозволяє встановити кількісні показники кінетики агрегації, провести аналіз результатів наукових досліджень та тестування зразків крові в повсякденній медичній практиці. Відомі математичні моделі спонтанної оборотної та необоротної агрегації тромбоцитів у зсувному потоці різної інтенсивності не є придатними для аналізу даних, отримуваних найпоширенішим лабораторним методом – світловою трансмісійною агрегометрією.

Мета роботи. Метою роботи було створення математичної моделі агрегації тромбоцитів, здатної адекватно описати оборотну агрегацію клітин, зокрема дезагрегацію тромбоцитів в суспензії.

Матеріали й методи. Розроблено математичну модель індукованої агрегації тромбоцитів. Кінетичні константи моделі оптимізовано за експериментально визначеними середніми кількостями тромбоцитів у агрегаті, отриманими методом світлорозсіювання. Кінетичні криві зміни світлорозсіювання суспензії тромбоцитів при агрегації, викликаній найпоширенішим фізіологічним індуктором АДФ, отримано з використанням лазерного аналізатора агрегації тромбоцитів АЛАТ-2 «БІОЛА».

Результати. Пропонована математична модель є придатною для моделювання оборотної агрегації тромбоцитів за рахунок безпосереднього врахування інактивації клітин з використанням часової залежності та корегування доданку дезагрегації.

Висновки. Розроблена математична модель доповнює моделі динаміки необоротної агрегації тромбоцитів та дозволяє аналізувати оборотну агрегацію. Модель задовільно описує експериментальні залежності розміру тромбоцитарних агрегатів від часу, отримані за допомогою світлової трансмісійної агрегометрії. Введений додатковий параметр та спосіб задання доданку, що відповідає інактивації. Вони мають значно менший вплив на залежності, ніж кінетичні константи. Розраховані за рівняннями моделі й оптимізовані за експериментальними даними константи швидкостей процесів при різних температурах дозволяють розрахувати енергії активації процесу. При використанні даних світлової трансмісійної агрегометрії для оптимізації параметрів моделі бажано проводити попереднє згладжування вхідних даних для видалення шумів, спричинених неоднорідністю суспензії.