Новые методы терапии сахарного диабета 1 типа. Радиогенетика, эпигенетика

Теперь давайте разберемся, что такое волновая функция. Это один из ключевых терминов квантовой механики. Говоря простым языком, это характеристика, от которой зависит вероятность того, что рассматриваемая нами частица (например, электрон, являющийся частью атомов, из которых состоит весь окружающий нас мир, и мы в том числе) находится в данной точке. Соответственно, изменяя вероятность, мы, например, можем влиять на положение частицы в пространстве. Все это значит, что с помощью векторного потенциала мы можем, действуя на квантовом уровне на фазу волновой функции, влиять на макросистемы (например, на организм человека, воду и т. д.) с очень высокой эффективностью.

Экспериментально это явление наглядно проявляется в эффекте Ааронова – Бома в виде смещения полос электронной плотности на экране при интерференции электронных волн от двух щелей в вакууме; в периодическом изменении суммарного тока с ростом приложенного A при интерференции параллельных токов через микрополукольца в проводнике при низких температурах; в эффекте Джозефсона при туннелировании электронных пар сквозь тонкий зазор между двумя сверхпроводниками. Эти физические явления обнаружены экспериментально и уже находят практическое применение.

Обнаруженная биологическая активность векторного потенциала удивительно похожа на активность других слабых полей и излучений, найденную во многих лабораториях, в том числе и в нашей. Теоретические соображения о квантово-физическом механизме воздействия векторного потенциала на молекулярные объекты говорят о возможности воздействия его на структуру водной системы в качестве первичной мишени воздействия.

В ряде экспериментов с кровью доноров, имеющих некоторые патологии, было обнаружено, что действие векторного потенциала на кровь in vitro приводит к изменениям, которые можно рассматривать как терапевтические.

Так, скорость оседания эритроцитов после обработки уменьшается, если она была выше нормы, и увеличивается в обратном случае; скорость пролиферации лимфоцитов в крови доноров с пониженным иммунным потенциалом (туберкулезные и онкологические больные) возрастает на десятки процентов. У мышей, подвергнутых получасовой экспозиции векторным потенциалом, на третьи сутки существенно возрастает фагоцитарная активность нейтрофилов.

Изменение свойств водной фазы векторным потенциалом (и другими факторами информационного воздействия) на системном уровне выражается в активации защитных сил организма, в частности репарационных процессов. Это хорошо видно, например, при воздействии на кровь доноров, подвергнутую действию ионизирующей радиации. Так, при гамма-облучении от источника 137Cs крови здоровых доноров в дозе 1 Грей в эксперименте наблюдалось появление хромосомных аберраций в лимфоцитах с частотой, значительно превышающей интактную фоновую величину. Однако выдерживание облученной пробы крови в течение часа в бесполевом векторном потенциале снижало общую частоту проявляемых аберраций на 20%, а аберраций типа колец и дицентриков – в 2 – 2,5 раза. Выявленное снижение частоты сложных аберраций хромосом и аберрантных метафаз может свидетельствовать о репарационном эффекте действия векторного потенциала. Важно отметить, что уровень спонтанных аберраций в крови при воздействии самим векторным потенциалом не повышается.

Испытания источника векторного потенциала на онкологических больных, проведенные в МНИОИ им. П. А. Герцена под руководством д. м. н. Р. К. Кабисова на контингенте 180 больных, показали у 85% пациентов улучшение состояния по части снижения болевого синдрома, уменьшение ранних лучевых повреждений, улучшение трофики пересаженных кожных лоскутов, стимуляцию послеоперационных репаративных процессов. Случаев ухудшения состояния не зарегистрировано.

В статье Имри и Уэбба в журнале Scientific American (апрель 1989) упоминается эффект Ааронова – Бома и подчеркивается важность и перспективность открытия влияния векторного потенциала на фазу волновой функции электрона. Электроны изменяются, таким образом, только по их интерференционным свойствам. Возможность изменения фаз волновых функций электронов посредством поля векторного потенциала в свободном от магнитного поля пространстве открывает возможность обработки субстратов различного вида.

ЛИТЕРАТУРА:

Аносов В. Н., Трухан Э. М. Новый подход к проблеме воздействия слабых магнитных полей на живые объекты. Доклады РАН, 2003, т. 392, №5, рр. 689 – 693.

Трухан Э. М., Аносов В. Н. Векторный потенциал и биологическая активность слабых полей. Физика взаимодействия живых объектов с окружающей средой: Сб. науч. тр. под ред. В. Н. Бинги. М.: МИЛТА, 2004, рр. 71 – 86.

Уиттекер Э. История теории эфира и электричества. М.-Ижевск: Dynamics, 2001, 511 с.

Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теория поля. М.: Физматгиз, 1960, 400 с.

Aharonov Y., Bohm D. Significance of electromagnetic potential in quantum theory. Phys. Rev., 1959, v. 115, рр. 485 – 492.

Чирков А. Г., Агеев А. Н. О природе эффекта Ааронова – Бома. ЖТФ, 2001, т. 71, №2, рр. 16 – 21.

Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. М.: Мир, т. 9, 1967, 259 c.

Tonomura A., Osakabe N., Matsuda T., Kawasaki T., Endo J., Yano S., Yamado H. Evidence for Aharonov – Bohm effect with magnetic field completely shielded from electron wave. Phys. Rev. Lett., 1986, v. 56, №8, рр. 792 – 795.

Имри Дж., Уэбб Р. Квантовая интерференция и эффект Ааронова – Бома. В мире науки, 1989, №6, рр. 24 – 31.

Gelinas R. C. Apparatus and method for transfer of information of curl-free magnetic vector potential field. Patent US 4.432.098, 14.02.1984.

Puthoff H. E. Communication method and apparatus with signal comprising scalar and vector potentials without electromagnetic fields. Patent US 5.845.220, December, 01, 1998.

Аносов В. Н., Трухан Э. М. Новые аспекты проблемы биологической активности низкоинтенсивного лазерного излучения. Физика взаимодействия живых объектов с окружающей средой: Сб. науч. тр. под ред. В. Н. Бинги. М.: МИЛТА, 2004, рр. 15 – 42.

Трухан Э. М., Аносов В. Н. Векторный потенциал как канал информационного воздействия на живые объекты. Биофизика, 2007, т. 52, №2, рр. 376 – 381.

Аносов В. Н., Заико В. М., Новоселецкий В. Н., Сускова В. С., Трухан Э. М., Цыпин А. Б. Воздействие векторного потенциала на живые объекты в лабораторных условиях. Медицинская кибернетика в клинической практике: Сб. науч. тр., т. 1. М.: ГВНК им. Н. Н. Бурденко, 2004, рр. 304 – 318.

Трухан Э. М., Аносов В. Н., Новоселецкий В. Н., Абрамов В. Ю. Чувствительность реакции антиген-антитело к вариации векторного потенциала. Открытое образование, 2006, №3, рр. 401 – 402.

Аносов В. Н., Заико В. М., Трухан Э. М., Цыпин А. Б. О воздействии векторного потенциала на биологические свойства воды: Тез. докл. III Съезда биофизиков России. Воронеж, 2004, т. 2, рр. 614.

Аносов В. Н., Егоров Ю. В., Трухан Э. М. Влияние векторного потенциала на индекс двигательной активности инфузорий-спиростом. Физические проблемы экологии (экологическая физика): Тр. IV Всеросс. конф. М.: МГУ, 2004, рр. 195 – 196.

Аносов В. Н., Заико В. М., Сусков И. И., Трухан Э. М., Цыпин А. Б. Радиопротекторное влияние поля векторного потенциала на кровь человека: Тез. докл. III Съезда биофизиков России. Воронеж, 2004, т. 2, рр. 613 – 614.

Айлер А. Химия кремнезема. М.: Мир, 1982, ч. 1, р. 295.

Применение модулированных электромагнитных полей

в медицине и биологии

Свыше ста лет, начиная с работ Пастера, ученые ищут причину феномена зеркальной асимметрии биоорганического мира. Обнаруженные эффекты воздействия на живой организм вращающихся электромагнитных полей поставили перед биофизиками задачу исследования электродинамических свойств биоткани как хиральной среды.

Хиральность (киральность) – отсутствие симметрии относительно правой и левой стороны. Например, если отражение объекта в идеальном плоском зеркале отличается от самого объекта, то объекту присуща хиральность. В 1816 году Огюстен Жан Френель высказал идею о том, что световые волны – поперечные. Френель объяснил и явление поляризации света: в обычном свете колебания происходят хаотично, во всех направлениях, перпендикулярных направлению луча. Но пройдя через некоторые кристаллы, например исландский шпат или турмалин, свет приобретает особые свойства: волны в нем колеблются только в одной плоскости. Образно говоря, луч такого света подобен шерстяной нитке, которую продернули через узкую щель между двумя острыми лезвиями бритвы. Глаз человека лишь в редких случаях и с трудом может отличить обычный свет от поляризованного, однако это легко сделать с помощью простейших оптических приборов – поляриметров.

Выяснилось также, что при прохождении поляризованного света через некоторые вещества плоскость поляризации поворачивается. Впервые это явление обнаружил в 1811 году Франсуа Доминик Араго у кристаллов кварца. Природные кристаллы кварца имеют неправильное, асимметричное строение, причем они бывают двух типов, которые отличаются по своей форме, как предмет от своего зеркального изображения. Эти кристаллы вращают плоскость поляризации света в противоположных направлениях. Их назвали право- и левовращающими. В 1815 году Жан-Батист Био и Томас Зеебек выяснили, что некоторые органические вещества (например, сахар или скипидар) также обладают способностью вращать плоскость поляризации, причем не только в кристаллическом, но и в жидком, растворенном и даже газообразном состоянии. Так было доказано, что оптическая активность может быть связана не только с асимметрией кристаллов, но и с каким-то неизвестным свойством самих молекул. Как и в случае кристаллов, некоторые химические соединения могли существовать в виде право- и левовращающих разновидностей, причем самый тщательный химический анализ не мог обнаружить между ними никаких различий. Такие разновидности назвали оптическими изомерами, а сами соединения – оптически активными. Оказалось, что у оптически активных веществ есть и третий тип изомеров – оптически неактивные. Это обнаружил в 1830 году немецкий химик Йёнс Якоб Берцелиус.

Свойства хиральности изучались Луи Пастером, исследовавшим различные соли водорастворимых соединений с помощью рассеяния поляризованного света. Оптическую активность кристаллов физики связывали с их асимметричностью. Полностью симметричные кристаллы, например кубические кристаллы поваренной соли, оптически неактивны. Причина же оптической активности молекул долгое время оставалась загадочной. Первое открытие, пролившее свет на это явление, сделал в 1848 году Луи Пастер. Сам термин сформулирован в 1884 году Уильямом Томсоном.

Исследования природной диссимметрии и источника ее происхождения проводятся с помощью поляриметров, представляющих собой сложные устройства, которые позволяют с высокой точностью определить величину угла вращения плоскости поляризации (рис. 4).

Устройство поляриметра (рис. 5): 1 – источник света, 2 – неполяризованный свет, 3 – поляризатор, 4 – поляризованный свет, 5 – кювета с раствором вещества, 6 – оптическое вращение, 7 – анализатор, 8 – наблюдатель.

При прохождении плоско поляризованного света через некоторые вещества происходит постепенный поворот плоскости колебаний световой волны. Это явление получило название оптической активности, а сами вещества стали называть оптически активными.

В основе правой и левой оптической активности вещества лежат два природных явления: особое пространственное размещение атомов в молекулах, которое и определяет наличие в веществе двух видов стереоизомеров: правого и левого. Благодаря аналогии с правой и левой рукой данное явление получило название хиральность (от греч. χειρ – рука) – это геометрическое свойство жесткого объекта (пространственной структуры) не совпадать со своим зеркальным отражением (рис. 6).

Наличие в одном веществе двух видов стереоизомеров в неравных количествах – это и есть диссимметрия. Преобладание той или другой разновидности молекул определяет наличие левой или правой оптической активности у всего вещества.

Ряд веществ проявляет оптическую активность в любом агрегатном состоянии – твердом, жидком и газообразном. Обнаружено, что эти вещества состоят из молекул, не имеющих ни центра симметрии, ни плоскостей симметрии, ни зеркально-поворотных осей. Особенно это характерно для органических молекул, содержащих атом углерода, связанный с четырьмя разными заместителями. Типичным представителем этого класса веществ является молочная кислота, молекула которой C3Н6O3 не имеет ни одного элемента симметрии (рис. 7).

Предельно сложные формы дихотомии реализуются в иерархии живых систем. К ним можно отнести симбиоз мужских и женских организмов, синергизм правого и левого полушарий мозга человека.

Есть весьма распространенное заблуждение, что все природные аминокислоты относятся якобы исключительно к L-ряду. На самом деле это не так: D-аминокислоты тоже встречаются в природе, хотя и реже, чем аминокислоты L-ряда, в основном в мире низших организмов. Они присутствуют, например, в пептидных антибиотиках, в оболочке некоторых бактерий. Некоторые термофильные микроорганизмы, живущие в горячих источниках и термальных водах, используют высокие концентрации D-аланина в качестве осморегулятора. Плазма крови высших организмов также содержит D-аминокислоты. В организме человека вырабатывается в качестве нейромедиатора D-серин. В нервных клетках высших организмов находят D-аланин, D-аспарагин и D-серин.

Человек – существо хиральное. Энантиомерные лекарства, взаимодействуя с хиральными молекулами в организме, например с ферментами, могут действовать по-разному. «Правильное» лекарство подходит к своему рецептору, как ключ к замку, и запускает желаемую биохимическую реакцию. Антиаритмическое средство S-анаприлин действует в сто раз сильнее, чем R-форма. У антигельминтного препарата левамизола активен в основном S-изомер, тогда как его R-антипод вызывает тошноту, поэтому в свое время рацемический левамизол был заменен одним из энантиомеров. Химики часто относятся к энантиомерам как к одному соединению, поскольку их химические свойства идентичны. Однако их биологическая активность может быть совершенно различной. Это стало очевидным после трагической истории с талидомидом – лекарственным средством, которое широко применялось в 60-е годы XX века в Европе беременными женщинами как эффективное снотворное и успокаивающее. Со временем проявилось его тератогенное действие, и на свет появилось много младенцев с врожденными уродствами. После этого европейцы заимствовали более строгую американскую систему сертификации лекарств – в Америке талидомид не был допущен к продаже. Но лишь в конце 80-х годов выяснилось, что причиной несчастий стал только один из энантиомеров талидомида. О таком различии в действии лекарственных форм раньше не знали, и продаваемый талидомид был рацемической смесью.

Энантиомеры относятся друг к другу как предмет и несовместимое с ним его зеркальное отражение. Энантиомеры, называемые также оптическими изомерами или стереоизомерами, в химических реакциях ведут себя одинаково, но различаются по весьма характерному физическому свойству, а именно по способности вращать плоскость плоскополяризованного света. Угол вращения плоскости поляризации для обоих изомеров одинаков, но направление вращения противоположно. Если один изомер вращает плоскость поляризации вправо, то второй вращает ее на такой же угол влево (при равной толщине слоя и одинаковой концентрации исследуемого вещества).

В настоящее время многие лекарственные средства выпускаются в виде оптически чистых соединений. Их получают тремя методами: разделением рацемических смесей, модификацией природных оптически активных соединений (к ним относятся углеводы, аминокислоты, терпены, молочная и винная кислоты и др.) и прямым синтезом. Последний также требует хиральных источников, поскольку любые другие традиционные методы синтеза дают рацемат. Это одна из причин высокой стоимости некоторых лекарств, и не удивительно, что из множества синтетических хиральных препаратов, выпускаемых во всем мире, лишь небольшую часть составляют оптически чистые, остальные – рацематы.

Необходимость в оптически чистых энантиомерах объясняется также тем, что часто только один из них обладает требуемым терапевтическим эффектом, тогда как второй антипод может в лучшем случае быть бесполезным, а в худшем – вызывать нежелательные побочные эффекты или быть токсичным. Бывает и так, что каждый энантиомер обладает своим специфическим действием. Так, левовращающий S-тироксин (лекарственный препарат левотроид) – это природный гормон щитовидной железы Т4. А правовращающий R-тироксин (декстроид) понижает содержание холестерина в крови. Некоторые производители придумывают для подобных случаев торговые названия-палиндромы: например, Darvon для наркотического анальгетика и Novrad для противокашлевого препарата.