Вплив магнітного поля на регуляцію іонних каналів Ca2+ через біогенні та синтетичні медіатори механотрансдукції
Вантажиться...
Дата
2025
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Коливання концентрації іонів Са2+ вважається одним з основних регуляторів фізіологічних процесів у клітинах. Залежно від концентрації іони кальцію (ліганди) селективно зв’язуються із відповідними білками (сигнальні шляхи), що надалі координують процеси, такі як: скорочення м’язів, нейромедіація, генетична експресія, проліферація та апоптоз. Розробка неінвазивного методу впливу на концентрацію кальцію є перспективною, а поставлена задача належить до міждисциплінарного напрямку, який охоплює галузі фізики магнетизму, біофізики та молекулярної біології. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами кафедри Дослідження проводились в рамках тематики наукової школи «Фізика твердого тіла та магнітних явищ». Об’єкт дослідження Концентрація кальцію у ендотеліальній клітині людини. Предмет дослідження Закономірності впливу магнітного поля на динаміку внутрішньоклітинної концентрації кальцію. Мета роботи Метою даної роботи є встановлення закономірностей впливу імпульсних та гармонійних обертових магнітних полів на динаміку внутрішньоклітинної концентрації іонів кальцію в ендотеліальній клітині людини з урахуванням присутності біогенних та/або штучних магнітних наночастинок, інтегрованих у клітинну мембрану як потенційних медіаторів механотрансдукції. Робота також передбачає аналіз експериментальних даних щодо впливу магнітних полів на Са2+-залежну сигналізацію в різних типах клітин і тканин, з метою виявлення загальних закономірностей та можливих механізмів магнітокерованої регуляції клітинних процесів. Методи дослідження Комп’ютерне моделювання фізичного процесу. Задачі дослідження - Здійснити моделювання впливу магнітного поля та вбудованих в мембрану клітини штучних та/або біогенних магнітних наночастинок на робочий цикл коливань концентрації внутрішньоклітинного кальцію. - Розрахувати залежність повної кількості сигналів кальцію від частоти обертального магнітного поля з урахуванням діапазонів робочих частот білківдекодерів сигналів кальцію в ендотеліальній клітині людини. - Здійснити моделювання резонансних ефектів при впливі магнітного поля та вбудованих в мембрану клітини штучних та/або біогенних магнітних наночастинок на коливання концентрації внутрішньоклітинного кальцію. - Здійснити моделювання впливу гіпо(гео)магнітного поля, магнітних бур та вбудованих в мембрану клітини штучних та/або біогенних магнітних наночастинок на коливання концентрації внутрішньоклітинного кальцію. Наукова новизна одержаних результатів - Вперше встановлено вплив магнітного поля та вбудованих в мембрану клітини штучних та/або біогенних магнітних наночастинок на робочий цикл коливань концентрації внутрішньоклітинного кальцію. - Вперше розраховано залежність повної кількості сигналів кальцію від частоти обертального магнітного поля з урахуванням діапазонів робочих частот білків-декодерів сигналів кальцію в ендотеліальній клітині людини. - Вперше виявлено резонансні ефекти при впливі магнітного поля та вбудованих в мембрану клітини штучних та/або біогенних магнітних наночастинок на коливання концентрації внутрішньоклітинного кальцію. - Вперше здійснено теоретичне моделювання впливу гіпо(гео)магнітного поля, магнітних бур та вбудованих в мембрану клітини штучних та/або біогенних магнітних наночастинок на коливання концентрації внутрішньоклітинного кальцію. Практичне значення одержаних результатів Практичне значення одержаних результатів полягає у їх застосовності для подальшої розробки неінвазивних методів точної регуляції внутрішньоклітинної концентрації іонів Са2+ для впливу на перебір переліку фізіологічних та метаболічних процесах в терапевтичних цілях.
Опис
Ключові слова
магнітні наночастинки, метаболізм, кальцій, сигнальна взаємодія, мембрана клітини, ендотеліальні клітини, магнітне поле
Бібліографічний опис
Свердліченко, Д. Ю. Вплив магнітного поля на регуляцію іонних каналів Ca2+ через біогенні та синтетичні медіатори механотрансдукції : магістерська дис. : 104 Фізика та астрономія / Свердліченко Дмитро Юрійович. – Київ, 2025. – 143 с.