Аннотация:Переменные магнитные поля (ПМП) различной пространственно-временной структуры, как инструмент дистанционного управления биохимическими системами, имеют множество достоинств. Они легко генерируются и от герцовых до гигагерцовых частот беспрепятственно проникают в любые ткани на большую глубину, не создавая заметной радиационной нагрузки на организм. Существует множество экспериментальных работ,доказывающих существование магнитных эффектов на биообъекты во всем спектре их иерархии – от макромолекул ферментов до живых организмов. Однако элементарные мишени такого действия, физические механизмы первичных актов и экспериментально наблюдаемых эффектов остаются в большинстве случаев не вполне ясными. Исключение составляют ПМП мегагерцового и гегагерцового диапазона частот, которые вследствие потерь энергии поля разной природы создают нагрев тканей, перекрывающий на много порядков величины все эффекты от собственно магнитного поля. Другой физически ясный канал воздействия ПМП на биосистему возникает при наличии в ней магнитных наночастиц (МНЧ) естественного (например, ферритин) или искусственного происхождения (например, специально введенные частицы магнетита).В докладе обсуждается последний случай. Рассматриваются несколько вариантов использования МНЧ магнетита как первичной мишени и медиатора действия поля. Радиочастотное ПМП (0.1-1 МГц) вызывает разогрев МНЧ и окружающей их среды, что обычно называют магнитной гипертермией. ПМП лабораторной напряженности с частотами <1 кГц являются негреющими даже при наличии МНЧ. Последние могут оказывать только механически-деформационное воздействие на окружающие макромолекулы, поскольку совершают в однородном ПМП вращательно-колебательное движение, а в неоднородном, в дополнение к этому, - еще и возвратно поступательное. При этом МНЧ могут находиться в свободном состоянии в суспензии и действовать на окружающие макромолекулы гидродинамически, а могут быть конъюгированы с намеченными молекулами, везикулами,клетками. Разработанные модели и расчеты по ним показывают, что заякоренные МНЧ могут воздействовать на субстрат с силами на 2 порядка превышающими гидродинамические. Наконец, МНЧ могут быть импрегнированы в высокопористые полимерные матрицы – носители биоактивных молекул или клеточных культур. В этом случае благодаря явлению механотрансдукции можно будет наблюдать различные биохимические отклики и механоиндуцированные эффекты изменения метаболизма клеток. Более подробно поведение магнитоуправляемых матриц рассмотрено в отдельном докладе.
