Содержание клиническая медицина

Модуляторы 0 порядка 

(

генные трансформации) 

Время 

Модуляторы I порядка

(

белки) 

Модуляторы III порядка 

(

олигопептиды, электролиты, 

физические параметры) 

Модуляторы II порядка

(

органические соединения, 

электролиты) 

Статичное 

состояние 

(

базис) 

Дефинитивная 

фация 

36

Вятский медицинский вестник, № 2, 2011

Следующим важнейшим фактором, оказывающим 

влияние на метаболический сигнал, выступают физико-

химические  особенности  самих  белков,  образующих 

протеом. В этот первый порядок интегрированы их кон-

формационные,  ионизационные,  структурные  харак-

теристики,  наличие  заместителей,  комплексобразова-

ния, агрегации, денатурации части или всех протеинов  

и др.

В  меньшей  степени  оказывают  воздействие  на 

биоинформацию,  а,  следовательно,  на  способность  к 

кристаллизации  экзо-  и  эндогенные  небелковые  ком-

поненты биосистемы. К ним можно отнести различные 

соединения органического ряда и электролиты (второй 

порядок). Эти факторы оказывают умеренное и предпо-

ложительно обратимое действие на биосигнал.

Наконец,  минимальный  вклад  в  трансформацию 

информации вносят агенты третьего порядка. К числу 

последних, по нашему мнению, могут быть причисле-

ны  различные  олигопептиды,  некоторые  электролиты 

и  широкий  спектр  физических  факторов  (температура 

окружающей  и  внутренней  среды,  магнитные  и  элек-

Рис. 3. Классификация модуляторов биокристаллогенеза по природе воздействующего агента

трические поля, ионизирующие и лазерные излучения 

и др.).

Вся вышеперечисленная совокупность модулято-

ров и несет обобщенный метаболический сигнал, кото-

рый в дальнейшем регистрируется и оценивается с по-

мощью комплекса биокристаллоскопических методов.

В то же время приведенная классификация моду-

лирующих  факторов  по  модулю  силы  воздействия  не 

позволяет исчерпывающе описать их спектр и характе-

ристики, что представляется принципиально важным с 

позиций разработки методологии управления процесса-

ми биокристаллизации, что, в свою очередь, может при-

обрести большое теоретическое и прикладное значение. 

Именно поэтому возникает необходимость подразделе-

ния факторов модуляции по природе воздействующего 

агента. В связи с этим логичным представляется выде-

ление 4 основных групп, каждая из которых включает 

ряд специфичных агентов (рис. 3). Несмотря на доста-

точную  четкость  их  дифференциации,  важно  подчер-

кнуть, что в реальных условиях, прежде всего – in vivo, 

присутствуют исключительно смешанные воздействия.

 

9 

Вся  вышеперечисленная  совокупность  модуляторов  и  несет 

обобщенный метаболический сигнал, который в дальнейшем регистрируется 

и оценивается с помощью комплекса биокристаллоскопических методов. 

 

 

Рис.  3.  Классификация  модуляторов  биокристаллогенеза  по  природе 

воздействующего агента 

 

В  то  же  время  приведенная  классификация  модулирующих  факторов 

по модулю силы воздействия не позволяет исчерпывающе описать их спектр 

и  характеристики,  что  представляется  принципиально  важным  с  позиций 

разработки  методологии  управления  процессами  биокристаллизации,  что,  в 

свою  очередь,  может  приобрести  большое  теоретическое  и  прикладное 

значение.  Именно  поэтому  возникает  необходимость  подразделения 

факторов  модуляции  по  природе  воздействующего  агента.  В  связи  с  этим 

логичным  представляется  выделение  4  основных  групп,  каждая  из  которых 

включает  ряд  специфичных  агентов  (рис.  3).  Несмотря  на  достаточную 

четкость их дифференциации, важно подчеркнуть, что в реальных условиях, 

прежде  всего  -  in  vivo,  присутствуют  исключительно  смешанные 

воздействия. 

Формирование  систематичных  представлений  о  совокупности 

влияющих  на  протеом  факторов  является  сугубо  теоретической  задачей, 

тогда  как  для  решения  практически  значимых  проблем  первостепенное 

значение  имеет  изучение  возможностей  формирования  направленного  и 

Факторы модуляции

кристаллогенеза

Физические 

Химические 

Биологические 

Смешанные 

- 

температура; 

- 

влажность; 

- 

потоки воздуха; 

- 

особенности

 

подложки; 

- 

давление 

- 

другие

 

факторы 

- 

вещества-

активаторы; 

- 

вещества-

ингибиторы; 

- 

вещества-

модуляторы 

(

качественные 

сдвиги) 

- 

микрофлора; 

- 

простейшие; 

- 

гельминты; 

- 

биологически 

активные 

вещества 

- 

наночастицы с 

биологическим 

действием 

- 

кристаллизация 

в открытой 

системе in vitro 

(

на стекле

 

или 

пластике); 

- 

кристаллизация

 

in vivo 

Изолированное  воздействие 

– 

идеальный случай 

Реальные условия 

Формирование  систематичных  представлений  о 

совокупности влияющих на протеом факторов является 

сугубо  теоретической  задачей,  тогда  как  для  решения 

практически значимых проблем первостепенное значе-

ние  имеет  изучение  возможностей  формирования  на-

правленного  и  управляемого  биокристаллогенеза.  Это 

обстоятельство диктует необходимость поиска и изуче-

ния отдельных факторов, способствующих сдвигу кри-

сталлопротеома в сторону активации кристаллообразо-

вания либо его ингибирования (полного или частично-

го).  Относительно  агентов  активации  биокристаллоге-

неза  можно  заметить,  что  они  описаны  недостаточно 

полно, но можно предположить соответствие их функ-

циональных групп выделенным ранее в качестве общих 

классов  факторов  модуляции  био-ассоциированного 

кристаллообразования.  Некоторые  факторы  ингибиро-

вания были нами классифицированы.

Факторы  полного  торможения  биокристалло-

генеза: 

I. Физические:

1. «Двойная» и «тройная» точка.

2. Неблагоприятные условия для кристаллизации.

3.  Благоприятные  условия  для  деструкции  кри-

сталлов.

Экспериментальная медицина и клиническая диагностика

37

II. Химические:

1.  Полимеризация  органических  соединений  (в 

частности, аминокислот).

2. Комплексообразование и хелатообразование.

3. Введение сильных ингибиторов кристаллогене-

за (например, озона в высоких концентрациях).

4. Введение деструкторов кристаллов.

5.  Введение  соединений,  способствующих  геле- 

или золеобразованию.

6. Гиперстимуляция образования аморфных тел.

7.  Введение  веществ,  способствующих  расслое-

нию фаз (в частности, липиды и липоиды) – торможе-

ние образования кристалломицелл.

8.  Введение  дезагрегантов  –  торможение  фазы 

агрегации кристалломицелл.

9. Введение деконформаторов белка.

III. Биологические:

1. Выделение живыми организмами метаболитов-

сильных ингибиторов кристаллогенеза.

2. Биодеградация кристаллов живыми организмами.

3. Непосредственное вытеснение кристалличе-

ской решетки объемом биомассы (прежде всего, отно-

сительно микроорганизмов).

IV. Сочетание факторов.

Подчеркивая значимость классификации фактов 

модуляции по природе воздействующего агента, важно 

заметить, что они аналогичны и полностью (по груп-

повому составу) сходны с активационными агентами. 

Стоит подчеркнуть, что данные воздействия потенци-

ально могут вызвать как полное, так и частичное, в т. ч. 

локальное, ингибирование биокристаллогенеза.

Интегрируя все вышеприведенные представления 

о  факторах,  влияющих  на  формирование  биогенных 

кристаллов в условиях in vitro и in vivo, а также данные 

литературы  и  результаты  собственных  многолетних 

исследований, нами и предлагается единая концепция, 

трактующая  фундаментальные  закономерности  кри-

сталлообразования, ассоциированного с живыми орга-

низмами, которая названа нами холистической теорией 

биокристаллогенеза [26].

Таким  образом,  многогранность  и  полифункцио-

нальность  явления  био-ассоциированной  кристаллиза-

ции заставляет рассматривать биокристалл как носитель 

метаболической информации, где в качестве «стержня» 

выступают  белковые  структуры  (кристаллопротеом), 

а  дополняющими  агентами  являются  многочисленные 

гетерогенные факторы химической, физической и био-

логической  природы,  синергетично  создающие  окон-

чательный  вид  хранимой  и  переносимой  изучаемыми 

структурами  биоинформации.  Подобный  необычный 

взгляд  на  проблему  биокристаллогенеза  создает  есте-

ственные  и  обоснованные  предпосылки  для  использо-

вания новых возможностей биокибернетики.

Список литературы

1.  Антропова  И.П.,  Габинский  Я.Л.  Кристаллизация 

биожидкости в закрытой ячейке на примере слюны // Кли-

ническая лабораторная диагностика. 1997. № 8. С. 36–38.

2. Артишевская Н.И., Павлович О.В. Кристаллы хо-

лестерина сближают ишемическую болезнь сердца и рев-

матоидный артрит // Мед. новости. 2000. № 5. C. 30–33.

3. Барер Г.М., Денисов А.Б. Кристаллографический 

метод изучения слюны. М.: ФГОУ «ВУНМЦ Росздрава», 

2008. 240 с.

4. Барер Г.М., Денисов А.Б., Михалева И.Н. с соавт. 

Кристаллизация ротовой жидкости. Состав и чистота по-

верхности  подложки  //  Бюллетень  экспериментальной 

биологии и медицины. 1998. Т. 126, № 12. С. 693–696.

5.  Барер  Г.М.,  Денисов  А.Б.,  Стурова  Т.М.  Вариа-

бельность кристаллических агрегатов ротовой жидкости 

в норме // Российский стоматологический журнал. 2003. 

№ 1. С. 33–35.

6.  Белова  Л.М.,  Потехина  Ю.П.  Исследование 

конформационных  изменений  молекулы  альбумина  в 

различных  условиях  методом  клиновидной  дегидра-

тации  //  Нижегородский  медицинский  журнал.  2003.  

№ 3–4. С. 86–90.

7. Болгов С.В., Лошкарев В.П., Коротких Н.Г., Паш-

ков  А.Н.  Влияние  факторов  внешней  среды  на  кристал-

лизацию ротовой жидкости // Стоматология. 2002. Т. 81. 

С.13–16.

8.  Бритова  А.А.,  Романюк  В.Ю.  Влияние  низко-

интенсивного  лазерного  излучения  на  процессы  кри-

сталлообразования  //  Лазерная  медицина.  –  2007.  Т.  11,  

№ 1. С. 26–29.

9. Бузоверя М.Э., Шишпор И.В., Ершкова И.А. с со-

авт. Экспериментальное исследование влияния импульс-

ного магнитного поля на структуру биологической жид-

кости // Мат. III Всеросс. научно-практ. конф. «Функцио-

III Всеросс. научно-практ. конф. «Функцио-

 Всеросс. научно-практ. конф. «Функцио-

нальная морфология биологических жидкостей». Москва. 

2004. С. 14–16.

10. Бузоверя М.Э., Шишпор И.В., Шатохина С.Н. с 

соавт. Морфометрический анализ фаций сыворотки кро-

ви // Клиническая лабораторная диагностика. 2003. № 9. 

С. 22–23.

11. Василиадис А., Шабалин В.Н., Шатохина С.Н. 

Автоматизированная программа аналогового поиска изо-

бражений при исследовании системной и локальной орга-

низации биологических жидкостей // Сб. научных трудов 

2-й  всероссийской  научно-практической  конференции 

«Морфология  биологических  жидкостей  в  диагностике 

и  контроле  эффективности  лечения».  Москва.  2001.  С. 

10–11.

12. Волчецкий А.Л., Рувинова Л.Г., Спасенников Б.А. 

с  соавт.  Кристаллизация  и  кристаллография:  медико-

биологические аспекты. Архангельск, 1999. 374 с.

13. Воробьев А.В., Мартусевич А.К., Перетягин С.П. 

Кристаллогенез  биологических  жидкостей  и  субстратов 

в оценке состояния организма. Нижний Новгород: ФГУ 

«ННИИТО Росмедтехнологий», 2008. 384 с.

14.  Девяткин  А.А.  с  соавт.  Результаты  рентгено-

спектрального  микроанализа  дегидратированных  образ-

цов  водянистой  влаги  на  различных  стадиях  развития 

старческой катаракты // Сб. науч. ст. научно-практ. конф. 

«Современные технологии в хирургии катаракты-2003». 

М. 2003. С. 104–109.

15. Денисов А.Б. Алгоритм оценки кристаллических 

фигур, полученных при высушивании смешанной слюны 

// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 

2004. Т. 136, № 7. С. 37–40.

16. Денисов А.Б., Барер Г.М., Селифанова Е.И. Осо-

бенности  кристаллизации  ротовой  жидкости  у  больных 

сахарным диабетом в случае отсутствия кристаллических 

структур // Бюллетень экспериментальной биологии и ме-

дицины. 2005. Т. 140, № 7. С. 114–116.

17. Дерябина Н.И., Залесский М.Г. Содержание бел-

ковых компонентов в капле сыворотки крови при ее высы-

хании // Вестник новых медицинских технологий. 2005. 

Т. XII, № 1. С. 85–87.

18. Дрокин С.И., Дзюба Б.Б., Гурина Т.М. с соавт. 

Особенности кристаллизации суспензии клеток, содержа-

щих осмотически неактивные внутриклеточные структу-

ры // Цитология. 2004. Т. 46, № 9. С. 787.

19.  Залесский  М.Г.  Распределение  минеральных  и 

белковых компонентов в фации капли смеси мочи и диа-

гностикума  «ЛИТОС-система»  //  Вестник  новых  меди-

цинских технологий. 2005. Т. XII, № 2. С. 93–94.

20.  Залеский  М.Г.,  Гетлинг  А.В.  Конвентивные  по-

токи в каплях воды и биологической жидкости («ЛИТОС-

система») на твердой подложке // Вестник новых меди-

цинских технологий. 2005. Т. XII, № 3–4. С. 43–45.

21. Залесский М.Г., Эмануэль В.Л., Краснова М.В. 

Физико-химические  закономерности  структуризации 

38

Вятский медицинский вестник, № 2, 2011

капли  биологической  жидкости  на  примере  диагности-

кума «Литос-система» // Клиническая лабораторная диа-

гностика. 2004. № 8. С. 20-–24.

22. Кононенко Е.В., Миронов Е.В. Дислокационно-

дисклинационные  механизмы  преобразования  текстуры 

биожидкости при агрегировании // Сб. науч. тр. 2-й все-

росс. научно-практ. конф. «Морфология биологических 

жидкостей в диагностике и контроле эффективности ле-

чения». Москва. 2001. С. 21–26.

23. Легушс Э.Ф. Физико-химические закономерно-

сти кристаллизации солей металлов в присутствии био-

субстрата: Дис. ... канд. хим. наук. Уфа, 1998.

24. Мартусевич А.К. Биокристаллизация: гносеоло-

гия, методология, информативность. Киров: Типография 

Вятской ГСХА, 2008. 150 с.

25. Мартусевич А.К. Процесс структурной самоор-

ганизации биологических жидкостей при дегидратации: 

системный  анализ  //  Информатика  и  системы  управле-

ния. 2010. № 2. С. 31–34.

26. Мартусевич А.К., Воробьев А.В., Гришина А.А., 

Русских  А.П.  Физиология  и  патология  кристаллостаза: 

общая парадигма и перспективы изучения // Вестник Ни-

жегородского университета им Н.И. Лобачевского. 2010. 

№ 1. С. 135–139.

27. Мартусевич А.К., Гришина А.А., Камакин Н.Ф. 

Модификация  кристаллогенных  свойств  биожидкости 

субстратами содержащихся в ней ферментов // Информа-

тика и системы управления. 2009. № 4. С. 84–86.

28.  Мартусевич  А.К.,  Зимин  Ю.В.  Исследование 

модуляции  кристаллообразования  биологической  жид-

кости // Вестник новых медицинских технологий. 2010. 

Т. XVII, № 4. С. 194–197.

29.  Мартусевич  А.К.,  Симонова  Ж.Г.  Кристалло-

генные свойства биологической жидкости при введении 

химического агента // Современные технологии в меди-

цине. 2011. № 1. С. 95–98.

30.  Медведева  Н.В.,  Ипатова  О.М.,  Иванов  Ю.Д., 

Дрожжин А.И., Арчаков А.И. Нанобиотехнология и на-

номедицина // Биомедицинская химия. 2006. Т. 52, Вып. 

6. С. 529–546.

31. Минц Р.И., Скопинов С.А., Яковлева С.В. с со-

авт.  Формирование  жидкокристаллических  структур  в 

тканевой жидкости в процессе заживления раны в усло-

виях  периодического  облучения  гелий-неоновым  лазе-

ром // Биофизика. 1989. Т. 34, № 6. С. 1060–1062.

32. Новиков А.Н. Механизм роста кристаллов льда в 

сложных биологических системах // Биофизика. 1991. Т. 

36, № 1. C. 122–127.

33. Обухова Л.М. Роль протеинов в формировании 

структурного макропортрета плазмы крови при интокси-

кации организма: Автореф. … докт. биол. наук. Н. Нов-

город, 2010. 48 с.

34.  Рапис  Е.Г.  Белок  и  жизнь.  Самоорганизация, 

самосборка и симметрия наноструктурных супрамолеку-

лярных пленок белка. М.: «МИЛТА – ПКП ГИТ», 2003. 

368 с.

35.  Рапис  Е.Г.  Самоорганизация  и  супермолеку-

лярная химия пленки белка от нано- до макромасштаба 

//  Журнал  технической  физики.  2004.  Т.  74,  Вып.  4.  С. 

117–122.

36. Рихванов Л.П. с соавт. Биоминерализация в ор-

ганизме человека и животных. Томск: Изд. дом «Тандем 

Арт», 2004. 498 с.

37. Савина Л.В. Структурообразование сыворотки 

крови в условиях вакуума // Клиническая лабораторная 

диагностика. 1999. № 11. С. 48.

38. Тарасевич Ю.Ю. Механизмы и модели дегидра-

тационной самоорганизации биологических жидкостей // 

Успехи физических наук. 2004. Т. 174, № 7. С. 779–790.

39. Тарасевич Ю.Ю., Аюпова А.К. Влияние диффу-

зии на разделение компонентов биологической жидкости 

при  клиновидной  дегидратации  //  Журнал  технической 

физики. 2003. Т. 73, Вып. 5. С. 13–18.

40. Трунова Т. И. Растение и низкотемпературный 

стресс. М.: Наука, 2007. 54 с.

41. Чашечкин Ю.Д. Природа формирования струк-

тур в неоднородных жидкостях // Сб. науч. тр. 2-й все-

росс. научно-практ. конф. «Морфология биологических 

жидкостей в диагностике и контроле эффективности ле-

чения». Москва. 2001. С. 5–7.

42. Чухман Т.П., Свердлин С.М., Ильясова Н.Ю. с 

соавт. Компьютерный анализ и классификация изобра-

жений кристаллограмм слезной жидкости // Мат. III Все-

III Все-

 Все-

росс.  научно-практ.  конф.  «Функциональная  морфоло-

гия биологических жидкостей». Москва. 2004. С. 43–44.

43.  Шабалин  В.Н.,  Шатохина  С.Н.  Морфология 

биологических  жидкостей  человека.  М.:  Хризопраз, 

2001. 304 с.

44. Шабалин В.Н., Шатохина С.Н., Девяткин А.А. с 

соавт. Морфология жидких сред глаза (новая теория ин-

волютивного катарактогенеза). М.: Медицина, 2004. 244 с.

45. Яхно Т.А. с соавт. Белок и соль: пространственно-

временные события в высыхающей капле // Журнал тех-

нической физики. 2004. Т. 74, Вып. 8. С. 100–108.

46. Annarelli C. et al. Ion and molecular recognition 

effects  on  the  crystallization  of  bovine  serum  albumin-salt 

mixtures // Cryst. Eng. 2000. Vol. 3, № 3. P. 173–194.

47. Annarelli C., Fornazero J., Bert J., Colombania J. 

Crack patterns in drying protein solution drops // Eur. Phys. 

J. E. 2001. Vol. 5. P. 599–603.

48. Bulone D., Martorana V., San Biagio P. L. Effects 

of intermediates on aggregation of native bovine serum albu-

min // Biophysical chemistry. 2001. Vol. 91. P. 61–69.

49. Come J. H., Fraser P. E., Lansbury P. T. Jr. A ki-

netic model for amyloid formation in the prion diseases: im-

portance of seeding // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1993. Vol. 

90, № 13. P. 5959–5963.

50. Ehrhardt P., Davis S.H. Non-isothermal spreading 

of liquid drops on horizontal plane // Journal of Fluid Me-

chanics. 1991. Vol. 229. P. 365–388.

51. Growth of crystals / Ed. Givargizov E. I., Melniko-

va A. M. New York: Kluwer Acad. Publ., 2002. 258 p.

52.  Jones  W.  T.,  Resnick  M.  The  characterization  of 

soluble  matrix  proteins  in  selected  human  renal  calculi  us-

ing two-dimensional poliacrylamide gel electrophoresis // J. 

Urology. 1990. Vol. 144, № 4. P. 1010–1014.

53. Martusevich A.K., Kamakin N.F. Crystallography 

of biological fluid as a method of evaluating its physicochem-

ical characteristics // Bulletin of Experimental Biology and 

Medicine. 2007. Vol. 143, № 3. P. 385–388.

54. Martusevich A.K., Grishina A.A., Bochkareva A.V. 

Crystallodiagnostics  of  some  animals’  helmintosis  //  Asian 

Pacific Journal of Tropical Medicine. 2010. Vol. 3, № 3. P. 

176–179.

55. Pauchard L., Allain C. Stable and unstable surface 

evolution  during  the  drying  of  a  polymer  solution  drop  // 

Phys. Rev. E. 2003. Vol. 68. P. 52801.

56. Shiekh F.A., Khullar M., Singh S.K. �ithogenesis: 

induction of renal calcifications by nanobacteria // Urol. Res. 

2006. Vol. 34, № 1. P. 53–57.

57.  Yakhno  T.A.  et  al.  The  informative-capacity  phe-

nomenon of drying drops // IEEE Engineering in Medicine 

and Biology Magazine. 2004. Vol. 24, № 2. P. 96–104.

Сведения об авторах

1.  Мартусевич  Андрей  Кимович  –  к.м.н.,  с.н.с. 

отд. экспериментальной медицины ФГБУ «Нижегород-

ский  научно-исследовательский  институт  травматоло-

гии и ортопедии» Минздравсоцразвития России. Адрес: 

г. Н.Новгород, Верхне-Волжская наб., д. 18. Тел. 8-909-

144-91-82. E-mail: [e-mail]

2. Камакин Николай Федорович – д.м.н., проф., 

зав. каф. нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Киров-

ская  государственная  медицинская  академия»  Минз-

дравсоцразвития России.

3.  Симонова  Жанна  Георгиевна  –  к.м.н.,  асс. 

каф. госпитальной терапии ГБОУ ВПО «Кировская го-

сударственная  медицинская  академия»  Минздравсоц-

развития России.

Экспериментальная медицина и клиническая диагностика

39

УДК 612.821 

Т.А. Першина, А.П. Спицин