عنوان پایان‌نامه
بررسی بیوفیزیک آب به عنوان ماده غالب و حیاتی در محیطهای بیولوپیکی و تحت تاثیر امواج الکترومغناطیسی
- رشته تحصیلی
- بیوفیزیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 11226ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 61078
- تاریخ دفاع
- ۰۳ مهر ۱۳۹۲
- دانشجو
- هادی زاده حقیقی
- استاد راهنما
- حمید مباشری
- چکیده
- آب اساس حیات بر روی زمین است و تقریباً 80-70 درصد وزن موجودات زنده را تشکیل می‌دهد. این مولکول دو قطبی ناهمسان، خصوصیات الکتریکی و مغناطیسی ویژه‌ای داشته و در ابعاد مولکولی، دارای شکلی هرمی است و تشکیل ساختارها و شبکه‌هایی با مورفولوژی و مقاومت و خواص متفاوت می‌دهد. این ماده به‌عنوان بستری دینامیک محیط مولکول‌های زیستی را تشکیل داده و باعث ایجاد ساختار خاص آن‌ها شده و شرایط خاص برای تعاملات الکترواستاتیکی، مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی آن‌ها را فراهم می‌سازد. زندگی در دنیای مدرن، ما را در دریایی از میدان‌های الکتریکی، مغناطیسی و الکترومغناطیسی که توسط سیستم‌های مخابراتی، مولدهای مختلف، تجهیزات صنعتی و خانگی و تشعشعات خورشید و اجرام کیهانی ایجادشده، غوطه‌ور ساخته است. با توجه به ماهیت آب، این بستر به‌عنوان هدفی برای تمامی میدان‌های فوق مطرح می‌باشد که متناسب با فرکانس، شدت، مدولاسیون و زمان اعمال، مقداری از انرژی آن‌ها را جذب نموده و در نتیجه‌ی تغییر سطح انرژی و دینامیک آن، رفتار مولکول‌های موجود در آن تغییر می‌نماید و اثرات زیستی متفاوتی را باعث می‌گردد. در این تحقیق تأثیر میدان الکترومغناطیسی با فرکانس GHz 2/45 مورد استفاده در فرهای ماکروویو، بر روی رسانایی، دما، میزان تبخیر و pH آب و میدان‌های الکترومغناطیسی در فرکانس‌های 0/9 تا1/2 GHz نفوذ پذیری و ظرفیت خازنی غشاء توسط روشهای رسانایی سنجی، اندازه گیری دما بروش دیجیتالی، تعیین تغییرات حجم مایع و ولتاژ کلامپ اندازه گیری و بررسی گردد. براساس نتایج به‌دست آمده میدان الکترومغناطیس ایجادشده در فرهای ماکروویو، توزیع یکسانی نداشته و با ایجاد کانون‌های کم انرژی و پرانرژی، باعث توزیع ناهمگن انرژی در آب قرارگرفته در معرض آن می‌شوند. در ثانی تأثیر متفاوتی بر آب مقطر، دو بار تقطیرشده، دیونیزه و سرم فیزیولوژیک داشته و باعث افزایش رسانایی در نمونه‌های واجد یون می‌گردد. بااین‌حال این میدان تأثیر چندانی بر pH نداشت؛ بنابراین علت افزایش رسانایی، شکست مولکول‌های آب و تولید پروتون نبود؛ بنابراین بر هیدراتاسیون یون‌ها تأثیر خاصی دارد که با توجه به افزایش نفوذپذیری غشای دولایه، نیز تا حدودی محرز گردید. بنابراین، با وجود غیر یونیزان بودن امواج الکترومغناطیس در محدوده ماکروویو، از تأثیر آن بر هیدراتاسیون نبایست غافل شد و به خاطر توزیع ناهمگون غلظت نمک در الکترولیت‌های بدن، می‌توان انتظار طیف وسیعی از تغییرات مختلف در اطراف غشاءها و ماکرو مولکول‌های موجود در بدن را انتظار داشت که با تغییر آرایش و دینامیک آن‌ها، می‌توانند منجر به تغییر فعالیت فیزیولوژیک سیستم گردند. امکان نفوذ میدان‌های الکترومغناطیس در بافت زیستی و تأثیر قطعی آن بر میدان‌های الکتریکی و الکترومغناطیسی ذاتی موجود در اطراف ماکرومولکول ها و بافت‌های مختلف موجودات زنده که تماماً در بستر حساس آب قرارگرفته‌اند، لزوم انجام تحقیقات بیشتر در جهت شناخت اثرات و ممانعت از بروز اثرات منفی آن‌ها و درعین‌حال کاربردهای مثبت احتمالی آن را اجتناب‌ناپذیر می‌نماید.
- Abstract
- Water is the basis of life on earth and constitutes about 80-70% by weight of living organisms. This molecule is a dipole that has unique electrical and magnetic properties. The tetrahedral shape of this molecule provides this molecule with different molecular structures and networks which each of these structures has different resist morphology. This matter is a dynamic environment in biological medium that can cause special structures for macromolecules and particular electrical, mechanical, physical and chemical conditions .In the modern world, we have been suspended in a sea of electric fields, magnetic and electromagnetic by telecommunication systems, industrial and domestic sources of solar radiation and cosmic objects. According to essence of water, this matter is important object as the medium for biological occurrences which can absorb energy from radiations with different frequencies, intensities, radiation time and modulation that causes changes in conformation and behavior of macromolecules and biological effects. In this study, the effects of electromagnetic fields with frequencies 2.45 GHz, used in the microwave oven, on conductivity, temperature, evaporation and pH was investigated. According to the results of the effect of electromagnetic fields at frequencies of 0.9 to 1.2 GHz on membrane capacitance and its permeability we argued over the effects of EMF on biological systems. Based on the results of microwave ovens, the energy distribution is not homogenous. Secondly, the radiation of microwave oven has different effects on conductivity of deionized, distilled, serum and buffer. However, the field had little effect on the pH of the water molecules and produce an increase in proton conductivity was defeated. Thus, the specific effect of ion hydration is also partly due to the increased membrane permeability layers were found. Therefore, despite being non-ionizing electromagnetic radiation in the microwave range, the effect of hydration should not be ignored and for the inhomogeneous distribution of salt concentration (electrolytes in the body) you can expect a wide range of changes in the membrane surrounding the macromolecules in the body. The exact effect of electric fields and possible influence of electromagnetic fields on biological tissues need for further research to understand the effects and prevention of adverse effects and the potential positive implications, yet it seems inevitable.
