При малых интенсивностях и небольших частотах происходит, по
всей вероятности, локальный разогрев тканевых элементов. При пре-
вышении определенной пороговой интенсивности акустических воз-
действий начинаются вторичные физико-химические эффекты. Они
обусловлены, вероятнее всего, сильным перегревом тканей и возник-
новением того или иного вида кавитации. Отмечена сложная зависи-
мость между значением акустической энергии и деструктивным эф-
фектом кавитации.
Был предложен [9, 10] механизм разрушения структур тканей под
действием акустического поля в присутствии соносенсибилизаторов,
образующих гетерофазные включения в биополимерной матрице. Со-
гласно этому механизму в районе гетерофазных включений, локализо-
ванных в основном в мембранных структурах, под действием акусти-
ческого поля средней интенсивности происходит разрушение жизнен-
но важных структурных элементов клетки, что приводит к ее гибели.
Изменением параметров акустического воздействия и вариацией
характеристик включений (природы, массы и распределения по раз-
мерам) можно регулировать как избирательность, так и глубину воз-
действия на биополимерную систему. Основными этапами изучения
проблемы воздействия акустических полей на модельные биополимер-
ные системы (независимо от предполагаемых областей применения)
являются, по нашему мнению, следующие.
1. Выявление закономерностей изменения кавитационной прочно-
сти растворов полимеров, биополимерных и полимерных матриц
в присутствии гетерогенных модификаторов.
2. Детальное изучение механизмов соносенсибилизации.
3. Наработка экспериментальной базы данных для количественных
оценок основных важнейших параметров процессов.
4. Разработка методологии направленного синтеза гетерогенных
включений на моделях, а также на субклеточном, клеточном и
органном уровнях.
5. Математическое моделирование процессов фазообразования для
условий
in vivo
и
in vitro
.
Экспериментальной задачей на данном этапе работы является выявле-
ние закономерностей кавитационных и иных процессов, протекающих
в полимерных матрицах под действием акустических полей. В каче-
стве биомоделей выбраны гидрогелевые матрицы, по своей структуре
близкие к биологическим объектам (полиакриламидные гели, желати-
на, агароза, плюроники).
Как трассеры предполагается использовать пептиды, белки, фер-
менты, клатратные соединения. Гетерогенные включения в матрицу
86
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2007. № 3
