Условие:
На фотографии представлена трековая мембрана (растровая электронная микроскопия, ув. около 35000 раз).
Можно ли с помощью фильтрации плазмы крови при помощи трековых мембран полностью очистить плазму крови инфекционного больного от бактерий или вирусов без изменения ее макромолекулярного состава? (1 балл) Какой минимальный диаметр должны иметь поры трековых мембран в этих случаях? (1 балл) Обоснуйте свой ответ (2 балла). Может ли использование антибиотиков при лечении инфекционного больного повлиять на выбор трековых мембран с большим или меньшим диаметром пор для фильтрации плазмы крови с целью ее очистки от бактерий? (3 балла)
Ответы:
Можно ли с помощью фильтрации плазмы крови при помощи трековых мембран полностью очистить плазму крови инфекционного больного от бактерий или вирусов без изменения ее макромолекулярного состава?
От бактерий при помощи этой технологии очистить плазму крови без изменения ее макромолекулярного состава теоретически можно, но практически это сложно достижимо. От вирусов очистить плазму крови при помощи трековых мембран без изменения ее макромолекулярного состава нельзя и теоретически.
Какой минимальный диаметр должны иметь поры трековых мембран в этих случаях?
В случае бактерий – 100-150 нм, в случае вирусов – минимальный диаметр пор трековых мембран 20 нм, а теоретически – 10 нм (но макромолекулярный состав плазмы при этом изменится).
Обоснуйте свой ответ.
Технология «очистки» плазмы крови от бактерий, вирусов и патогенных макромолекул и частиц при помощи трековых мембран с диаметром пор 20-70 нм уже применяется в медицинской практике и носит название – каскадная фильтрация плазмы крови или каскадный плазмаферез, в отличие от обычного плазмафереза, при котором происходит отделение форменных элементов крови, а плазма выбрасывается (мембрана для обычного плазмафереза с диаметром пор 400 нм и изображена на фотографии).
От бактерий при помощи этой технологии очистить плазму крови без изменения ее макромолекулярного состава теоретически можно, т.к. наименьшие размеры бактерий (микоплазмы и L-формы – 150-200 нм) все же значительно больше, чем размеры макромолекул. Тем не менее практически это сложно достижимо, т.к. макромолекулярный состав плазмы крови хотя бы в минимальной степени изменится из-за процессов адсорбции белков и других молекул на трековой мембране и на отфильтровавшихся бактериях. От вирусов очистить плазму крови при помощи трековых мембран без изменения ее макромолекулярного состава нельзя и теоретически, т.к. размер самых маленьких вирусов, вызывающих инфекции человека (например, диаметр вируса полиомиелита – 10-15 нм) может быть меньше, чем, например, размер липопротеинов низкой и очень низкой плотности (до 20-40 нм) и иммунокомплексов (до 100-150 нм и даже более - но крупные комплексы осаждаются при получении плазмы путем центрифугирования цельной крови).
Может ли использование антибиотиков при лечении инфекционного больного повлиять на выбор трековых мембран с большим или меньшим диаметром пор для фильтрации плазмы крови с целью ее очистки от бактерий?
Может, т.к. некоторые патогенные бактерии (например, вызывающие бруцеллез, некоторые пиелонефриты и некоторые др.) под воздействием агентов, блокирующих синтез клеточной стенки (антибиотиков пенициллинового ряда и циклосерина) могут превращаться в так называемые L-формы, т.е. бактерии, частично или полностью лишённые клеточной стенки, но сохранившие способность к развитию. L-формы могут иметь значительно меньшие размеры (до 200 нм), в отличие от нормальных бактерий (как правило, 1 и более мкм) поэтому они часто проходят через бактериальные фильтры.
Фотография взята с сайта trackpore.ru:
Для подробного ознакомления см. работу.