Введение
Глава 1. Обзор литературы 11
1.1 Структура миелина и современные методы исследования 11
1.2 Метод спектроскопии комбинационного рассеяния.
1.2.1 Основы метода I. Классическая теория 16
1.2.2 Особенности спектров КР липидов в диапазоне 2800–3000 см-1 23
1.2.3 Спектральные свойства каротиноидов в составе модельных мембранных систем и биологических объектов. 26
1.3 Основы количественной теории ориентационной упорядоченности молекул и методы ее исследования. 29
1.3.1 Основные методы, используемые для исследования молекулярной ориентации. 29
1.3.2 Использование ПКР для исследования ориентационной упорядоченности молекул в составе биологических объектов. 31
1.3.3 Основы поляризационной КР спектроскопии 32
1.4 Использование оптических свойств биологических объектов как инструмента для их исследования 37
1.4.1 Оптические методы исследования свойств нервных волокон 39
1.4.2 Эффект шепчущей галереи. Качественное описание 40
1.4.3 Использование эффекта шепчущей галереи в биологических исследованиях. 42
1.5 Устройство пуринергической сигнализации в нервной системе. 43
1.5.1 Основные компоненты пуринергической системы 44
1.5.2 Пуринергическая сигнализация и внутриклеточный кальций з
1.5.3 Пуринергическая сигнализация и электрическая активность возбудимых клеток. 48
1.5.4 Пуринергическая сигнализация и ноцицепция. 50
1.5.5 Пуринергическая сигнализация в глиальных клетках. 51
1.5.6 Взаимосвязь пуринергической и простаноидной систем регуляции. 52
Глава 2. Материалы и методы 54
2.1 Растворы и реактивы. Приготовление препаратов 54
2.1.1 Используемые реактивы. 54
2.1.2 Процедура препаровки экспериментальных животных . 54
2.1.3 Приготовление препарата нервного волокна для оптических измерений. 55
2.1.4 Фиксация нервного волокна для масс-спектрометрии. 55
2.1.5 Приготовление липидных пленок для модельных экспериментов. 55
2.2 Методы исследования 56
2.2.1 Микроспектроскопия КР. 56
2.2.2 Лазерная интерференционная микроскопия. 57
2.2.3 Масс-спектрометрия. 58
2.2.4 Регистрация потенциалов действия. 61
2.2.5 Статистическая обработка результатов. 61
Глава 3. Результаты исследования и обсуждение 67
3.1 Особенности КР спектроскопии одиночных нервных волокон. 67
3.1.1 Интерпретация спектров КР миелина нервных волокон. 67
3.1.2 Выделение полос каротиноидов и липидов из спектра КР миелина. 73
3.1.3 Фокусировка лазера на нервном волокне . 76
3.1.4 Время экспозиции и фотовыцветание 78
3.1.5 Пространственное распределение интенсивностей основных полос спектра КР миелина в различных областях нервного волокна 79
3.2 Исследование микрогетерогенностей интернодальной области миелина. 82
3.2.1 Особенности распространения монохроматического света в нервных волокнах и модельных системах 82
3.2.2 Исследование микрогетерогенностей миелина с помощью КР спектроскопии 88
3.2.3 Лазерная интерференционная микроскопия и микрогетерогенности миелина 92
3.2.4 Возможные области применения метода. 94
3.3 Исследование ориентационной упорядоченности каротиноидов и липидов в мембранах миелина 96
3.3.1 Особенности измерений спектров КР. 96
3.3.2 Анизотропия спектров КР миелина. 97
3.3.3 Исследование молекулярной ориентации с помощью спектроскопии КР. Расчет коэффициентов упорядоченности и построение ОФР 98
3.3.4 Двумерная визуализация миелина нервных волокон с помощью конфокальной КР микроспектроскопии 111
3.3.5 Выбор оптимальных условий измерения спектров КР миелина, используя поляризованный возбуждающий свет. 114
3.3.6 Расчет коэффициентов упорядоченности и основных отношений интенсивностей полос спектра КР миелина при различных воздействиях на нервное волокно 116
3.4 Использование метода КР микроспектроскопии для исследования влияния пуринергической сигнализации на функциональное состояние мембран миелина. 121
3.4.1 Экспериментальный протокол измерений 124
3.4.2 Результаты КР спектроскопии. Влияние АТФ и аденозина на свойства мембран миелина 125
3.4.3 Результаты масс-спектрометрии. Влияние АТФ и аденозина на химический состав мембран миелина 130
3.4.4 Модельные эксперименты для исследования матричного эффекта. 132
3.4.5 Сравнение результатов МС спектрометрии и КР спектроскопии на мембранах миелина с экстрагированным холестерином. 135
3.4.6 Возможный механизм перестройки мембран миелина под
действием АТФ и аденозина. 135
Выводы 147
Список рисунков
