42.Electroforeza si tipurile ei. Mobilitatea ionilor. Unitatile de masura. Utilizarea electroforezei in medicina. Fenomenul elctrocinetic, in care are loc miscarea orientate intr-un anumit mediu a perticulelor incarcate electric, independent de provinienta lor(ioni, prticule coloidale, alte particule si bule de gaz in suspensie), sub actiunea cimpului electric exterior, se numeste electroforeza. In dependenta de natura mediului in care are loc migrarea particulelor, purtatoare de sarcina, sub actiunea cimpului electric se difera: Electroforeza in coloane de lichid Electroforeza in corpuri poroase Electroforeza in gel Marimea, care se exprima prin raportul dintre viteza miscarii orientate a unei particule incarcate intr-un cimp electric si intensitatea acestui cimp, se numeste mobilitatea particulei. Unitatile de masura in cadrul electroforezei: [M] SI =m 2 V -1 s -1 [M] pract =cm 2 V -1 s -1 Utilizarea electroforezei in medicina. Metoda electroforetica este folosita pentru separarea si analiza proteinelor individuale si a altor biopolimeri, a virusilor a structurilor celulare supramoleculare, precum si a celulelor intregi. Imunoelectroforeza- este una dintre metodele frecvent utilizate in imunologie care consta in separarea electroforetica a unui amestec de anticorpi sau antigeni. Fizioterapie- cu scop curative, care consta in utilizarea curentului electric continuu pentru a introduce substante medicamentoase(de obicei sub forma ioni). Electroforeza este o metoda majora pentru separarea fractiunilor proteice din serul sanguin. 43.Determinarea mobilitatii ionilor prin metoda electroforetica Marimea, care se exprima prin raportul dintre viteza miscarii orientate a unei particule incarcate intr-un cimp electric si intensitatea acestui cimp, se numeste mobilitatea particulei. Daca E=1, atunci sensul fizic al mobilitatii se determina de expresia M=V, adica mobilitatea mobilitatea particulei este o marime numeric egala cu viteza miscarii ei uniforme, sub influenta cimpului electric a carui intensitate este unitara. Asupra unei particule de masa m si sarcina q=Ze, intr-un cimp electric omogen cu intensitatea E , se exercita o forta F e data de relatia: e- sarcina elementara Z- numarul sarcinilor elementare din particular; Directia acestei forte corespunde directiei cimpului electric, cind particula poseda sarcina pozitiva, in caz contrar, directia cimpului si cea a fortei sunt de sens opus. Sub influenta acestei forte, particular, conform legii de baza a dinamicii, obtine o miscare accelerate. Concomitant creste si forta de frecare pe care o exercita mediul inconjurator asupra particulei. Valoarea fortei de frecare poate fi determinate conform legii lui Stokes: r- este raza prticulei
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
42.Electroforeza si tipurile ei. Mobilitatea ionilor. Unitatile de masura. Utilizarea
electroforezei in medicina.
Fenomenul elctrocinetic, in care are loc miscarea orientate intr-un anumit mediu a
perticulelor incarcate electric, independent de provinienta lor(ioni, prticule coloidale, alte
particule si bule de gaz in suspensie), sub actiunea cimpului electric exterior, se numeste
electroforeza. In dependenta de natura mediului in care are loc migrarea particulelor, purtatoare de
sarcina, sub actiunea cimpului electric se difera:
Electroforeza in coloane de lichid
Electroforeza in corpuri poroase
Electroforeza in gel
Marimea, care se exprima prin raportul dintre viteza miscarii orientate a unei particule
incarcate intr-un cimp electric si intensitatea acestui cimp, se numeste mobilitatea
particulei.
Unitatile de masura in cadrul electroforezei:
[M]SI=m2V
-1s
-1
[M]pract=cm2V
-1s
-1
Utilizarea electroforezei in medicina. Metoda electroforetica este folosita pentru
separarea si analiza proteinelor individuale si a altor biopolimeri, a virusilor a structurilor
celulare supramoleculare, precum si a celulelor intregi.
Imunoelectroforeza- este una dintre metodele frecvent utilizate in imunologie care
consta in separarea electroforetica a unui amestec de anticorpi sau antigeni.
Fizioterapie- cu scop curative, care consta in utilizarea curentului electric continuu
pentru a introduce substante medicamentoase(de obicei sub forma ioni).
Electroforeza este o metoda majora pentru separarea fractiunilor proteice din serul
sanguin.
43.Determinarea mobilitatii ionilor prin metoda electroforetica
Marimea, care se exprima prin raportul dintre viteza miscarii orientate a unei particule
incarcate intr-un cimp electric si intensitatea acestui cimp, se numeste mobilitatea
particulei.
Daca E=1, atunci sensul fizic al mobilitatii se determina de expresia M=V, adica
mobilitatea mobilitatea particulei este o marime numeric egala cu viteza miscarii ei
uniforme, sub influenta cimpului electric a carui intensitate este unitara.
Asupra unei particule de masa m si sarcina q=Ze, intr-un cimp electric omogen cu
intensitatea E , se exercita o forta Fe data de relatia:
e- sarcina elementara
Z- numarul sarcinilor elementare din particular;
Directia acestei forte corespunde directiei cimpului electric, cind particula poseda
sarcina pozitiva, in caz contrar, directia cimpului si cea a fortei sunt de sens opus. Sub
influenta acestei forte, particular, conform legii de baza a dinamicii, obtine o miscare
accelerate. Concomitant creste si forta de frecare pe care o exercita mediul inconjurator
asupra particulei. Valoarea fortei de frecare poate fi determinate conform legii lui Stokes:
r- este raza prticulei
V- viteza particulei
η- coeficientul de viscozitate a mediului in care se misca particula.
Dupa un scurt timp forta de frecare compenseaza forta electrica. Din acest moment,
miscarea accelerate se transforma in miscare uniforma. In acest caz e adevarata relatia:
;
Mobilitatea particulei incarcate depinde numai de natura particulei, natura mediului,
temperatura.
44.Utilizarea electroforezei in medicina.
Metoda electroforetica este folosita pentru separarea si analiza proteinelor individuale si
a altor biopolimeri, a virusilor a structurilor celulare supramoleculare, precum si a
celulelor intregi.
Imunoelectroforeza- este una dintre metodele frecvent utilizate in imunologie care
consta in separarea electroforetica a unui amestec de anticorpi sau antigeni.
Fizioterapie- cu scop curative, care consta in utilizarea curentului electric continuu
pentru a introduce substante medicamentoase(de obicei sub forma ioni).
Electroforeza este o metoda majora pentru separarea fractiunilor proteice din serul
sanguin.
45.Originea potentialelor bioelectrice. Relatia lui Nernst.
O caracteristica de baza a celulei vii este existenta unei diferente de potential electric intre
fata interna si cea externa a membrane celulare, generate de o repartitie inegala a sarcinilor
electrice in cele doua compartimente. Cel mai simplu model al sursei de biopotential
membranar este elemental de concentratie a lui Nernst. In el solutiile ionice de diferita
concentratie ale unei sari sunt separate de o membrana care
poseda……………………(!!!!)
Valoareapotentialului de echilibru se etermina prin ecuatia lui Nernst:
Z- sarcina ionului
F- numarul lui Faraday
R- constanta universal a gazelor
T- temperature absoluta
Ci si Ce- concentratiile categoriei de ioni pe partile respective ale membranei
46.Biopotentialul fibrelor nervoase neexcitate. Ecuatia lui Goldman
,,__,,__,,__,,__,,__,,
Teoretic, potentialul de repaus al celulei se calculeaza cu relatia Goldman-Hodgkin-
Katz
47. Biopotentialul fibrelor nervoase excitate. Potentialul de actiune. Graficul
potentialului de actiune.
,,__,,__,,__,,__,,__,,
Potentialul de actiune este o depolarizare trecatoare a membranei celulare prin care
interiorul celulei devine mai putin negative decit in stare de repaus si diferenta de potential
dintr-o parte si din alta a membranei celulare scade.
Graficul potentialului de actiune.
AB- Faza de prepotential
BCD- Spike-ul apare numai atunci cind stimulul depaseste nivelul pragului de excitatie
DE- Potential negativ
EF- Potential pozitiv
52.Absorbtia luminii. Legea lui Bouguer-Lambert
Fenomenul in care are loc atenuarea intensitatii luminii la trecerea prin orice substanta in
rezultatul transformarii energiei de lumina in alte forme de energie, se numeste absorbtia
luminii. Absorbtia luminii poate provoca incalzirea substantelor, ionizarea, excitarea
atomilor sau moleculelor, procese chimice.
Legea absorbtiei unui fascicule parallel de lumina monocromatica, intr-un mediu
omogen a fost descoperita de Bouguer si elaborata de Lambert. Deoarece coeficientul
natural de absorbtie al substantei depinde de lungimea de unda a luminii, Legea lui
Bouguer-Lambert se scrie pentru lumina monocromatica, obtinind expresia:
kλ- coeficientul monochromatic natural de absorbtie al substantei
Ia- intensitatea de lumina absorbita de substanta
I0- intensitatea luminii incidenta
Id- intensitatea luminii care a trecut printr-un strat de substanta cu grosimea d
Legea lui Bouguer-Lambert stabileste ca intensitatea luminii, la trecerea printr-un strat
de substanta omogena, se micsoreaza odata cu marirea grosimii stratului, dupa legea
exponential, ceea ce inseamna ca straturile de substanta de aceeasi grosime, in conditii
identice, absorb intodeauna aceeasi parte din intensitatea luminii incidente, indeferent de
valoarea absoluta a ei.
53.Legea lui Bouguer-Lambert-Beer. Beer a stabilit ca absorbtia luminii monocromatice in solutiile colorate are loc conform
legii lui Bouguer-Lambert, si ca coeficientul monocromatic de absorbtie al solutiilor
colorate depinde direct proportional de concentratie.
C
- coeficientul monocromatic de absorbtie pentru solutia cu concentratia molara unitara
Substituind formula Legii lui Beer in formula Legii lui Bouguer-Lambert obtinem
formula ce exprima Legea lui Bouguer-Lambert-Beer:
In cazul solutiilor biologice, care contin mai multi solviti:
54.Coeficientul de transmisie optica si extinctie a solutiei.
Raportul dintre intensitatea luminii care a trecut prin substanta sau solutia data si
intensitatea luminii incidente ce numeste coeficient de transmisie optica (transmisie sau
transparenta) a substantei.
; -exprimarea prin flux de lumina
Coeficientul de transmisie optica (transparenta) al substantei determina ce parte din
fluxul de lumina trece prin substanta data si se exprima in %.
Logaritmul natural al marimii inverse coeficientului de transmisie optica se numeste
extinctia (densitatea optica) substantei.
Extinctia este o marime fotometrica ce caracterizeaza masura in care lumina este
absorbita de substantele prin care ea trece.
55.Colorimetria de concentratie si aplicarea ei in medicina.
Colorimetria de concentratie reprezinta un caz particular al fotometriei si se aplica la
determinarea concentratiei solutiilor colorate.
Metoda fotocolorimetrica are o deosebita importanta in studierea
microelementelor(substante care se contin in cantitati foarte mici in componenta singelui
si in diferite tesuturi ale organismului uman). Cu ajutorul colorimetrului fotoelectric se
poate determina concentratia microelementelor cu o exactitate cuprinsa in limitele(10-4
-10-
8)g/l.
56.Elementele constructive si principiul de lucru al colorimetrului fotoelectric,
colorometria.
Colorimetria- Analiză cantitativă a substanțelor colorate într-o soluție cu ajutorul unui
colorimetru.
57.Emisia spontana si emisia stimulate. Inversiunea populatiilor.
Emisia spontana si emisia stimulata- datorita unor cauze interne sau externe, atomul se
dezexcita, electronul revenind pe nivelul energetic initial, emite un foton a carui energie
este egala cu cea a fotonului absorbit. Dezexcitarea este un process aleator, se desfasoara
intimplator si are caracter statistic. Acest fenomen se produce in mai multe moduri. Daca
electronul revine de la sine , spontan pe nivelul energetic initial, fenomenul se numeste
emisie spontana. Daca un astfel de electron este obligat, sub actiunea unei cauze externe,
sa revina pe nivelul initial,dupa un timp mai scurt atunci fenomenul se numeste emisie
stimulata.
Inversiunea populatiilor-fenomenul prin care marea majoritatea atomilor mediului activ
laser se afla in stare energetica superioara.
58.Pompajul fotonic, cavitatea de rezonanta, mecanismul de functionare a laserului
cu gaz.
Inversiunea populatilor este o situatie anormala pentru atom, deoarece tendinta naturala
a atomilor este de a se situa in stari energetic minime. Totodata aceasta stare de
neechilibru termodinamic, nu se pote realize decit daca se consuma energie pentru
mentinerea ei.
Pompajul fotonic este procesul prin care are loc transmiterea de energie necesara pentru
realizarea inversiunii populatiilor.
Cavitatea rezonanta- dupa obtinerea inversiunii populatiilor, drept initiator al
procesului de emisie stimulate poate servi chiar unul din fotonii emisi de un atom excitat
al mediului activ laser, care la rindul lui stimuleaza producerea altor fotoni. Pentru a evita
pierderea spre exteriorul mediului a primilor fotoni stimulate si totodata pentru a lungi
traiectoria acestora prin mediul active, in vederea dezexcitarii stimulate a unui numar cit
mai mare de atomi, se impune existent unei cavitati rezonante.
Cavitatea rezonanta obliga fotonii sa ramina un timp mai indelungat in multimea de
atomi excitati, asigurind astfel o amplificare a radiatiei.
In laserul cu Heliu-Neon rolul gazului de baza apartine atomilor de neon, iar rolul
gazului adaugat atomilor de heliu. Prin ciocnire are loc transfer de energie de la atomii de
heliu la atomii de neon, otinindu-se popularea nivelului metastabil. Tranzitiile stimulate in
cavitatea de rezonanta produc fasciculul laser.
Ferestrele Brewster joaca un rol deosebit in constructia laserelor cu gaz, asigurind:
Evitarea pierderilor energetice ale radiatiei la iesirea si intrarea in tubul de
descarcare electrica.
Polarizarea fasciculului laser intr-un anumit plan
Schimbarea tubului de descarcare electrica, in caz de defectare, cu pastrarea
oglinzilor rezonatorului laser, care sunt cu mult mai costisitoare.
59.Proprietatile principale ale radiatiei laser. Aplicarea radiatiei laser in cercetarile
biofizice si practica medicala.
Proprietatile principale ale radiatiei laser sunt:
Coerenta- proprietatea colectiva a radiatiei, aceasta proprietate permite
interactiunea intre pachetele de unde si conduce la aparitia fenomenelor de
interferenta si difractie.
Monocromaticitate- proprietatea de a avea o singura lungime de unda pentru toti
fotonii constituenti.
Directionalitate- proprietatea de a avea o directie bine stabilita, pentru fiecare
fascicule laser dupa o anumita distanta.
Stralucirea- proprietatea de a avea o densitate electrica mult superioara unei surse
clasice de lumina.
Interactiunea radiatiei laser cu substanta poate produce o serie de efecte care depind de
frecventa si intensitatea energetica a radiatiei laser.
Inca de la inceputul aparitiei sale laserul si-a gasit numeroase aplicatii care an de an
cuprind noi domenii de activitate (meteorologie, prelucrarea si transmiterea informatiei,
holografie, cibernetica etc.). totodata se observa o crestere tot mai insemnata a aplicatiilor
laserului in in domeniul medico-biologic.
In medicina introducerea laserului permite dezvoltarea unor tehnici medicale care sa
inlocuiasca mai efficient tehnicile conventionale sau sa creeze noi modalitati de
investigatie si tratament. Astfel, cu ajutorul unui dispozitiv laser care emite in infrarosu se
pot face determinari ale diferitor substante din singe fara sa se apeleze la recoltarea
probelor sanguine.
In chirurgie si microchirurgie laserul este folosit pentru tratarea glioamelor, la
desprinderea unor tumori de la principalele vase de singe, la vaporizarea unor tumori din
ventricule, la extirparea unor tumori cerebrale vascularizate intens, la excizia nevroamelor,
la detasarea muschilor de os. Raza laser este folosita drept bisturiul classic, doar ca
interventiile chirurgicale sunt nesingeroase si nu apar complicatii postoperatorii.
In oftalmologie laserul este folosit in retinopatia diabetica, la ocluzia vaselor retiniene,
la prevenirea hemoragiilor, in chirurgia tumorilor pleoapei, la forme de cataracta si
glaucom.
Alte domenii in care se foloseste radiatia laser sunt, otorinolaringologia, dermatologia,
ortopedia, traumatologie si terapie.
60.Difractia luminii. Reteaua de difractie. Metoda de determinare a lungimii de unda
si energiei unei cuante de radiatie laser Difracţia luminii- este un fenomen complex, de compunere coerentă a radiaţiei
provenită de la mai multe surse din spaţiu. În esenţă ea reprezintă ansamblul fenomenelor
datorate naturii ondulatorii a luminii, fenomene care apar la propagarea sa într-un mediu
cu caracteristici eterogene foarte pronunţate.
Reteaua de difractie- este un sistem format dintr-un număr mare de fante realizate într-
un plan opac, fante ce sunt identice, paralele, apropiate şi egal depărtate între ele. Practic
reţeaua de difracţie se obţine prin trasarea unui mare număr de zgârieturi pe o placă de
sticlă, sau alt material transparent, pe metale, etc.
Energia unei cuante de laser se detemina din relatia unde h- este constanta lui
Planck (h=6.62*10-34
J*s);
61.Lumina nepolarizata si plan polarizata. Fenmene fizice in care are loc polarizarea
luminii(reflexia si refractia luminii, birefrengenta) dicroizmul.
Lumina nepolarizata- lumina in care oscilatia si directia vectorului P se afla intr-un
plan perpendicular pe planul de propagare.
Lumina planpolarizata- lumina in care oscilatiile tuturor vectorilor de lumina au loc
numai in plane paralele.
Lumina naturala poate fi polarizata prin reflexie, refractia, dubla refractie.
Reflexia luminii este fenomenul de schimbare a direcției de propagare a luminii la
suprafața de separare a două medii, lumina întorcându-se în mediul din care a venit. Apare
la suprafața de separare intre două medii optice.
Refractia luminii este schimbarea directiei luminii la trecerea dintr-un mediu
transparent in altul.
Birefringenta este dubla refractive
Dicroismul este proprietatea unor substante birefringente de a absorbi o raza mai mult
decit alta.
62.Dispozitive de polarizare a luminii: prizma Nicol, Polaroidul.
Prisma Nicol- Cristal de spat de Islanda. Cristalul se taie dupa diagonala mica, si fetele
se lipesc cu balsam de Canada. Prin difractie apar doua raze polarizate cu planele de
vibratie.
Raza ordinara se supune legii
refractiei
Raza extraordinara nu se
supune legii refractiei
Balzamul Canadian are pentru raza extraordinara un indice de refractie apropiat cu spatul
de Islanda, si ea va trece putin schimbata prin Nicol. Raza ordinara sufera reflexie totala in
Prisma Nicol.
Polaroidul- pelicula transparenta de celuloid cu un numar mare de cristale mici orientate
de substanta anizomorfadicroica care polarizeaza lumina si absoarbe raza ordinara.
63.Substantele optic active. Unghiul de rotire specifica.
Unele substante, datorita prezentei unuia sau a mai multor atomi de C asimetrici, poseda
proprietatea de a roti planul de polarizare a luminii incidente. Astfel de substante se
numesc substante optic active. Dava planul se roteste spre dreapta substanta se numeste
dextrogira, daca roteste spre stinga se numeste levogira.
este unghiul de rotire specifica a substantei optic active, care se determina
conventional la temperatura de 20 0C si pentru lungimea de unda λ=589.4 nm(linia
galbena D a flacarii de sodiu) si se noteaza astfel . Unghiul de rotire specifica [α] a
substantei optic active depinde de natura substantei, de temperatura ei si de lungimea de
unda a luminii ce trece prin ea.
64.Constructia polarimetrului si utilizarea lui in medicina. Polarimetria.
Polarimetria- metoda de analiza cantitativa si calitativa a diferitor substante optic active
prin folosirea luminii polarizate se numeste polarimetrie.
Polarimetria este bazata pe masurarea ungiului cu care o anumita cantitate de substanta
optic activa roteste planul luminii polarizate. Aparatele utilizate pentru masurarea
unghiului de rotire al planului de vibratie a luminii polarizate se numesc polarimetre.
Cel mai simlu polarimetru consta din doi nicoli identici polarizatorul P si analizatorul A.
substanta optic active se introduce in tubul T. Rotirea analizatorului care este necesara