Миллиметровые волны и наноструктуры - будущее медицины и биоэлектроники

Синицын, В.А. Ёлкин, О.В. Бецкий, В.И. Кислое

Обсуждается влияние впервые обнаруженных авторами особенностей наноструктуризации водосодержащей среды в биологических объектах на их взаимодействие с низкоинтенсивными излучениями миллиметрового диапазона. Для начала публикации данного цикла статей в качестве предмета исследований выбрана кожа человека как наиболее наглядный и удобный объект для наблюдения. Описываются экспериментально обнаруженные особенности структуризации водосодержащей среды в коже человека. Исследуются изменения характеристик структуризации водосодержащей среды от воздействия на кожу внеш­них структурирующих факторов, проявляющихся при контакте кожи с наноструктурной поверхностью нерастворимых в воде материалов, а также при взаимодействии кожи с низкоинтенсивными миллиметровы­ми волнами. Обсуждается реальность рождения нового направления в биомедицинских радиоэлектронных технологиях - миллиметровой наноструктурной медицины, использующей подходы миллиметровой медицины в сочетании с возможностями и особенностями структуризации водосодержащих сред в живых структурах от их контакта с природными минералами или искусственными материалами.

Ключевые слова: структуризация водосодержащей среды, кожа, миллиметровые волны, наноструктурная поверхность, наномедицина, миллиметровая диагностика и терапия, ИК-излучение.

Введение

В работе Н.И. Синицына и В.А. Ёлкина [1], написанной для специального выпуска журнала «Биомедицинские технологии и радиоэлектроника», посвященного 100-летию со дня рождения выдающе­гося ученого современности академика Николая Дмитриевича Де-вяткова, речь шла об особой роли структуризации водосодержащей среды в современных биомедицинских радиоэлектронных технологиях и нанотехнологиях будущего. Выбор материала статьи [1] для ее авторов оказался непростым и определялся целым рядом важных моментов. С одной стороны, авторы были признательны и благодарны редакции журнала за оказанную им большую честь выступить на страницах юбитейного выпуска вместе с известными российскими учеными, много сделавшими для развития современной электромаг-нитобиологии, а с другой - это накладывало на них высокую ответственность за подбор материала к статье. Он должен был отличаться не только особой важностью представленных результатов, но в обязательном порядке бесспорной и яркой новизной полученных данных. Именно к тому обязывали авторов тематика юбилейного

выпуска и итог исключительно плодотворной, многогранной и ни на кого не похожей деятельности Н.Д. Девяткова в области СВЧ-электроники, радиолокации и электромагнитобиологии, которым он отдал свою жизнь. Во многом благодаря его труду и таланту, а также энергии окружающих его людей наша Родина сумела вырваться далеко вперед по многим из этих важнейших направлений человеческой деятельности. Поэтому после долгих раздумий авторы [1] взяли на себя смелость выступить в юбилейном выпуске со статьей, впервые посвященной анализу особой роли структуризации водосодержащей среды в современных биомедицинских радиоэлектронных технологиях и нанотехнологиях будущего.

В работе [1] впервые показывалось, что одним из наиболее важных и основополагающих моментов, лежащих в основе современной КВЧ-терапии и диагностики, является вопрос об особой роли структуризации водосодержащей среды, входящей в живые структуры, при ее взаимодействии с низкоинтенсивными электромагнитными излучениями (ЭМИ). В [1] особо отмечалось, что этот вопрос является принципиальным, именно от него в значительной степени зависит успех современных биомедицинских радиоэлектронных технологий. Такой неожиданный и смелый вывод делался практически впервые. При этом в [1] четко подчеркивался тот достаточно парадоксальный факт, что, несмотря на исключительную важность данного вопроса, вплоть до настоящего времени практически он даже не ставился на повестку дня. Причем это не было случайностью и объяснялось, видимо, двумя обстоятельствами.

Во-первых, неочевидностью и нетривиальностью, а также сложностью самого вопроса. Мысль о том, структурирована или не структурирована водная среда в живых системах и, уж тем более, какова роль этой структуризации при взаимодействии водной среды с низкоинтенсивными ЭМИ миллиметрового диапазона, приводящими к появлению биомедицинских эффектов в миллиметровом диапазоне, по сути даже не по­являлась и не оценивалась. А потому вопрос о структуризации водной среды, как самостоятельный для исследования вопрос, не поднимался в литературе. Основные усилия исследователей, занимающихся вопросами миллиметровой медицины, на протяжении многих лет были практически полностью направлены на изучение особенностей взаимодействия низкоинтенсивных ЭМИ только с живыми структурами, на поиск биологических эффектов, имеющих место при таком взаимодействии. Причем вопрос об особенностях взаимодействия не просто водной среды, но уже структурированной водной среды в живых структурах с ЭМИ как отдельный вопрос не рассматривался. И если некоторые работы в плане исследования особенностей структуризации водной среды от действия внешних факторов в какой-то степени и выполнялись, они не касались рассмотрения особенностей взаимодействия уже структурированных водных сред от внешних факторов, а уж тем более структурированных водных сред в живых организмах с низ­коинтенсивными ЭМИ.

Во-вторых, вплоть до последнего времени отсутствовали и не были разработаны невозму-щающие, сверхвысокочувствительные и оперативные радиоэлектронные методы анализа и соответствующая электроизмерительная радиоэлектронная аппаратура для экспериментального исследования динамики и устойчивости структу­ризации водной среды как внешними факторами, так, тем более, и самим низкоинтенсивным ЭМИ. Естественно, что без решения также и этой проблемы, в значительной степени уже чисто радиофизического плана, вопрос об исследовании особой роли структуризации водосодержащей среды и взаимодействии этих (уже структурированных) водных сред с ЭМИ принципиально не мог быть четко поставлен и выяснен.

В данной ситуации авторам работы [1], как они считают, удалось впервые экспериментально обнаружить, что при взаимодействии низкоинтенсивного ЭМИ миллиметрового диапазона с водной средой определяющую роль в появлении особенностей этого взаимодействия и приводящего, в частности, к появлению биомедицинских эффектов, которые-то именно и используются в современной КВЧ-терапии и КВЧ-диагностике, играет структуризация водной среды. Если водная среда не структурирована, то, как показали проведенные в [1] эксперименты, при ее взаимодействии с ЭМИ никаких особенностей в пове­дении водосодержащей среды не наблюдается. Происходит лишь обычный тепловой нагрев ее. Этот чрезвычайно важный фундаментальный вывод имеет принципиальное значение. Он лежит в основе развития и совершенствования как современных биомедицинских радиоэлектронных технологий, так и построения нанотехноло-гий будущего.

Именно в работе [1] впервые экспериментально была обнаружена особая роль структуризации тонких водосодержащих слоев от микро- и наноразмерных структурных и параметрических неоднородностей сред, окружающих водосодер-жащий слой, находящихся с ним в непосредственном контакте и нерастворимых в воде, на взаимодействие этих водосодержащих слоев с низкоинтенсивными ЭМИ миллиметрового диа­пазона. Однако путь к этому оказался достаточно долгим и сложным. Как указывалось в [1], эти результаты были впервые получены на основе сделанного Н.И. Синицыным и В.А. Ёлкиным открытия генерации электрической энергии тонким водосодержащим слоем [2-5]. В открытии были экспериментально обнаружены [2, 3], поняты и описаны [4, 5], а также впервые экспериментально исследованы [2 — 4] и использованы [6 — 8] процессы структуризации тонких водосодержащих слоев при их контакте с микро- и на-норазмерными структурными и параметрическими нанонеоднородностями сред, окружающих водосодержащие слои и нерастворимых в воде. И хотя во многих работах [9 - 13], в том числе и наших (к примеру, в [9, 10]), неоднократно и достаточно широко рассматривался вопрос об особой роли системы «миллиметровые волны - водная среда» в природе, лишь в [2 - 5] впервые был поднят и понят вопрос об особенностях, возможностях и особой роли структуризации водосодержащих слоев за счет внешних факторов при контакте водных слоев с поверхностью окружающих их слоев, содержащих микро-и наноразмерные структурные и параметрические нанонеоднородности.

Поэтому к моменту публикации работы [1] ее авторам уже стало ясно, что вопросы структуризации водных слоев за счет действия внешних факторов при взаимодействии водосодержащих слоев с ЭМИ являются вопросами фундаментального плана и представляют исключительный интерес. Стало ясно, что их решение открывает новые пути к более глубокому пониманию особенностей современных биомедицинских радио­электронных технологий и реальному повышению их эффективности. Достаточно эффективным представлялось, что в этом плане может с успехом использоваться сочетание ряда уже давно используемых подходов кристаллотерапии с современными радиоэлектронными биомедицинскими технологиями и, в частности, с миллиметровой медициной. И хотя вплоть до последнего времени отсутствовало научное объяснение основ кристаллотерапии, на основе полученных результатов [2 - 5] появлялась практически уникальная возможность структуризации водных сред в требуемом диапазоне рабочих параметров. Это могло быть в значительной степени достигнуто за счет использования исключительно разнообразных по свойствам и возможностям различных природных минералов и создаваемых искусственных материалов, позволяющих обеспечивать структуризацию водной среды на нанонеодно-родностях поверхности этих материалов при их непосредственном контакте с водной средой. Иными словами, стало очевидным, что открывающаяся область исследований оказывается настолько широкой и перспективной, что на данном пути возможно рождение принципиально нового направления радиоэлектронной биомедицины с использованием последних достижений физики, химии, биологии, медицины, наук о Земле.

На взгляд авторов, это - новое направление, новая ветвь в современной радиоэлектронной биомедицине, использующее сочетание методов митлиметровой медицины с возможностями структуризации водных сред в живых структурах за счет природных минералов или искусственных материалов. Наиболее удачным данное направление, вероятно, следует назвать ииллиметровой наноструктурной медициной или миллиметровой наноструктурной терапией и диагностикой.

Подводя итог сказанному, по-видимому, следует хотя бы кратко сказать о двух важных выводах, вытекающих из результатов исследований, полученных в работе [1]. Первый связан с тем, что в [1] с использованием результатов работ [2 — 5] делается, по сути, первый шаг к научному объяснению ряда возможностей кристаллотерапии. (При этом уместно отметить, что в литературе термин «кристаллотерапия» встречается не всегда. В общедоступной литературе при освещении раздела медицины, имеющего дело с минералами в их природной кристаллической форме, часто используется термин «литотера-пия» (греч. lithos — камень). В то же время гораз­до уместнее было бы говорить о минералотера­пии, поскольку термин «минерал» имеет четкое научное определение в отличие от общеупотребляемого слова «камень»). Он позволяет объяснить и получить значительную структуризацию водосодержащих сред в живых структурах от контакта с природными минералами или искусственными материалами, а также обеспечить структуризацию на вполне определенных частотах требуемой спектральной характеристики, что принципиально важно для эффективного развития терапии и диагностики тех или иных видов конкретных патологий. А второй вывод связан с тем, что в работе [1] впервые в определенной степени уже дано объяснение возможностей переноса воздействия низкоинтенсивных ЭМИ миллиметрового диапазона на структурированные водные среды в живых системах на значительные глубины.Подобный перенос позволяет подойти к пониманию и объяснению одного из важнейших вопросов современной миллиметровой медицины, связанному с тем, что, хотя миллиметровые волны и обладают чрезвычайно большим затуханием в структурированных водосодержащих средах, они могут оказывать сильное терапевтическое воздействие на глубоко расположенные органы и ткани живых систем, от места падения ЭМИ, а также проводить их диагностику.

В связи с вышеизложенным авторы планируют данной статьей начать публикацию ряда принципиально новых результатов, связанных с изучением возможностей и особенностей структуризации водосодержащих сред в живых структурах за счет внешних факторов и исследованием особой роли этой структуризации при взаимодействии структурированных водосодержащих сред и живых структур с низкоинтенсивными ЭМИ миллиметрового диапазона. При этом будут рассмотрены внешние факторы различной природы.

В данной статье исследуются особенности поведения кожи человека как наиболее доступного для наблюдения участка организма. Речь пойдет о впервые экспериментально обнаруженных особенностях и изменениях характеристик структуризации водосодержащей среды в коже человека, а таюке изменениях структуризации при контакте кожи с наноструктурной поверхностью нерастворимых в водосодержащей среде минералов и искусственных материалов и воздействии на кожу низкоинтенсивного ЭМИ мил­лиметрового диапазона.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: