Электрофорез при кривошее: Физиосфера — Лечим кривошею электрофорезом

Физиосфера — Лечим кривошею электрофорезом

По своей распространенности кривошея занимает третье место среди врожденных патологий опорно-двигательного аппарата. Ее опережают только врожденные косолапие и вывих бедра. Заболевание проявляется в нефизиологичном положении головы из-за недоразвития грудино-ключично-сосцевидной мышцы с одной стороны, или, реже – с двух сторон. При односторонней кривошее голова ребенка постоянно наклонена в сторону укороченной мышцы и развернута в противоположную сторону, при двусторонней запрокидывается назад. Достаточно набрать в любом поисковике «кривошея у новорожденных фото» или «кривошея у новорожденных признаки», чтобы ознакомиться с внешними проявлениями заболевания.

 

Причины развития кривошеи остаются невыясненными, но, по мнению специалистов, привести к образованию в тканях грудино-ключично-сосцевидной мышцы плотных неэластичных инфильтратов могут:

• Неправильное внутриутробное положение плода;
• Разнообразные врожденные пороки развития мускула;
• Недоразвитие мышцы вследствие обвития шеи плода пуповиной;
• Полученные при родах растяжения и разрывы пораженной мышцы.

Вполне возможно, что свою роль в развитии заболевания может сыграть каждая из этих причин, однакосимптомы кривошеи во всех этих случаях будут идентичны.

Обычно кривошея у грудничка бывает первичной врожденной, приобретенные формы заболевания встречаются значительно реже. В раннем детском возрасте неправильное положение головы не всегда бросается в глаза, однако к 3-6 годам, когда скелет ребенка начинает активно расти, а пораженная мышца все сильнее отстает в росте от здоровой, признаки кривошеи становятся более явными. К повороту и наклону головы присоединяются потеря подвижности в шейном отделе позвоночника, сколиоз, деформации лица. Чтобы не допустить тяжелых последствий, лечение кривошеи у грудничков нужно начинать как можно раньше.

Лечение кривошеи в раннем возрасте обычно помогает избавиться от проблемы ко второму году жизни. В 80% случаев достаточно консервативного лечения для того, чтобы все признаки кривошеипрошли без последствий. В комплекс физиотерапевтических мер, направленных на повышение эластичности мускульных волокон, растяжение грудино-ключично-сосцевидной мышцы до здоровой длины и рассасывание инфильтратов входит лечебная физкультура, массаж, фиксация головы при помощи воротника Шанца, прогревания при помощи парафина и электрофорез.

Электрофорез, ЛФК, прогревания и массаж при кривошее ни в коем случае не следует проводить без рекомендаций специалиста. Опорно-двигательный аппарат и весь организм младенца очень хрупки, поэтому неправильное проведение процедур способно навредить маленькому больному, неспособному ни сказать об испытываемом дискомфорте, ни даже изменить положение тела. Лучше всего провести первые 2-3 процедуры в стенах клиники, а потом, убедившись в том, что вся нужная информация усвоена, продолжить их проведение у себя дома. Это избавит грудничка от связанного с поездками в физиотерапевтический кабинет стресса, позволит избежать внутрибольничных инфекций и заражения от других больных – некоторые инфекционные заболевания в раннем детском возрасте куда опаснее, чем врожденная кривошея, потому что угрожают не только здоровью, но и жизни.

Для домашнего электрофореза детям чаще всего применяют такие аппараты, как ПоТок и Элфор-Проф.Кривошея в месяц – показание к применению Элфор-Проф: данное устройство имеет специальный режим, предназначенный для лечения детей до года. ПоТок лишен такой функции, поэтому его используют только для проведения электрофореза детям в возрасте от года и старше.

Устройства по умолчанию поставляются без тканевых электродов. Их нужно будет купить отдельно или приобрести комплект, предназначенный специально для детского электрофореза. В него входят три набора накладок: 30*60 мм (18 см²), 50*70 мм (35 см²) и 60*80 мм (48 см²). Самые маленькие электроды идеально подходят детям до года.

Кривошея у новорожденных обычно лечится электрофорезом с йодом, эуфиллином, а также с ферментом лидазой. При проблемах с мозговым кровообращением, вызванных сдавлением крупных сосудов, проводят электрофорез по Ратнеру. Назначать подходящее средство должен специалист – самолечение в данном случае недопустимо. При правильно подобранной терапии кривошея у ребенканачинает становиться менее выраженной уже после первого курса процедур, но в большинстве случаев нужно несколько курсов. Их продолжительность и длину перерыва между ними также определяет врач. Если используется сочетание нескольких методик, поводом к назначению которых служит кривошея – массаж ребенку можно проводить за 2-3 часа до сеанса электрофореза или спустя несколько часов после процедуры, а ЛФК лучше отложить как минимум на 5-6 часов. В зависимости от того, односторонняя или двусторонняя у ребенка кривошея, массаж может проводиться по-разному, и выбором техники массажа также должен заниматься специалист.

Прогнозы во многом зависят от того, когда была обнаружена кривошея у грудничка. Симптомыдиагностированного в возрасте 2-3 недель заболевания при немедленном начале комплексной консервативной терапии проходят полностью к 6-12 месяцам и никак не сказываются на будущей жизни ребенка. Только в самых тяжелых случаях ребенку может потребоваться хирургическое вмешательство.

Врожденная мышечная кривошея

Врожденная мышечная кривошея (ВМК) – это неправильное положения головы ребенка в следствие недоразвития и/или поражения шейных мышц. Первые признаки кривошеи могут наблюдаться уже на 2-3 неделе жизни малыша —  нарастание утолщения кивательной мышцы. 

При диагностировании односторонней кривошеи можно наблюдать наклон головы в больную сторону и небольшой разворот на здоровую сторону лицом. Двухсторонняя кривошея отличается откидыванием головы ребенка назад. Лечением ВМК занимается детский ортопед. Методоми лечения недуга являются массаж, ЛФК, физиотерапия и иногда — предписание ношения воротника Шанца. Кроме консервативных методов так же может применяться хирургическое лечение — удлинение грудино-ключично-сосцевидной мышцы на пораженной заболевание стороне.

Причины

ВМК может проявляться в связи с укорочиванием кивательной мышцы с пораженной стороны. Это может быть связано с ее недоразвитием, травмой при родах и рядом других причин. У детей с ВМК могут проявляться изменения форм черепа, ключиц и позвоночника. Таким образом причинами заболевания могут быть:

• недоразвитие кивательной мышцы;
• мышечная травма при родах;
• воспалительные процессы в мышцах;
• плохой мышечный кровоток.

Лечение

Определение способа лечения зависит от возраста ребенка, состояния кивательной мышцы и степени развития заболевания. Начало лечения ВМК на раннем этапе способно в полной мере устранить недуг, не прибегая к хрургическому вмешательству. В случае запущенной стадии заболевания у детей можут постепенно формироваться асимметрия черепа, и с течением лет лечение становится малоэффективным.

Детям с ВМК предписан массаж кивательной мышцы, назначается специальный комплекс гимнастики. Пораженную мышцу прогревают специальными лампами или грелками. В возрасте ребенка 1,5 — 2 месяца назначают электрофорез с йодистым калием. В некоторых случаях предписывается ношение воротника Шанца.

Огромное значение имеет правильный уход за малышом. Детей не следует до определенного возраста держать в вертикальном положении. При укладывании и купании требуется постоянная поддержка головы.

Эуфиллин р-р — «Кривошея и эуфиллин. Электрофорез для новорожденных раствором эуфиллина. »

Всем привет. Перейду сразу к делу… меньше воды, больше фактов. Эуфиллин помог моему ребенку избавиться от кривошеи, которую по неопытности меня (мамы) приобрели, когда ребенок спал на одном боку больше, чем на другом в первый месяц жизни, со 2-ого месяца детки спят уже на спинке.

Эуфиллин в растворе необходим для электрофореза, который в свою очередь снимает спазм в шеи — раствор попадает в организм ребенка посредством воздействия электродов с терпимым уровнем тока на тело.

Эуфиллин р-р

✨✨✨✨✨✨✨✨✨✨✨✨✨

Место покупки: Аптека. ру.

Цена: 92 руб

Объем: 10 ампул по 10мл .

Способ применения: в качестве проведения процедуры электрофорез шейных позвонков.

Производство: Россия

Срок годности: смотрите внимательно на упаковке!

✨✨✨✨✨✨✨✨✨✨✨✨✨

 

Немного ликбеза:

Эуфиллин расширяет сосуды,улучшает кровообращение.

При кривошее мышца(одна или обе) мышцы находятся в спазме,соответственно нарушено кровообращение.

Но ИМХО от одного только электрофореза толку не будет,поэтому кривошея лечится комплексно.

Мы перед процедурами электрофореза проделали лечебный массаж 10 раз.

 

Процедура электрофореза назначена нам была на 10 раз:

1 ампула= 1 процедура

Сама процедура длится 10 минут.

К нам приходила медсестра на дом делать. Так как дома ребенок лучше и спокойнее переносит процедуру. Истерика за 10 раз случилась единожды, и то по той причине, что животик крутило.

Моему ребенку процедура с раствором эуфиллина пошла на пользу!

история моих родов.

 

Надеюсь на полезность моего опыта в отзыве. Другие мои отзывы здесь. Не стесняйтесь, подписывайтесь! ⋆★ヅ.

Электрофорез при кривошее на приборе Элфор — 3 ответов на Babyblog

Нам год и два. Установочная кривошея. Решила приобрести прибор Элфор и делать электрофорез дома сама. Дальше — все подробно. То, чего я не нашла в интернете, когда очень было нужно. Надеюсь, кому-то еще пригодится.

Год назад нам было два месяца, мы жили в мегаполисе и без проблем отходили на электрофорез и массаж. Сейчас мы живем в области, в селе, в частном доме. До местной амбулатории (районное подразделение поликлиники) очень сложно добираться своим ходом, на такси разоришься, и по межсезонью стоять с малышом на остановках по часу-два врагу не пожелаешь и цеплять лишний раз ОРВИ в амбулатории и автобусах не хочется. После долгих раздумий купила прибор для домашнего электрофореза Элфор. Цена смешная. Прибор пригодится всей семье. Его здесь описывать не буду, таких статей много. Напишу конкретно по нашему случаю, что и как мне объяснила медсестра физиотерапевтического кабинета из амбулатории.

Первое, в комплект к прибору не входят прокладки для процедуры. Пишут, что можно использовать марлю или бинт. Нет. Только фланель. Нужно самим изготовить две прокладки. Каждая состоит из пяти сшитых по периметру прямоугольных двойных тряпочек размером 5см на 8см. В верхней предусмотреть кармашек для резиновой штучки с электродом. По торцам эти пять тряпочек в середине перехватить стежком, скрепив таким образом. У вас получилась этакая вафелька из фланели с кармашком на одной стороне. Устанавливать электрод в кармашек нужно сверху, чтобы между кожей и электродом были все эти слои.

Далее берем чистую теплую воду, смачиваем прокладки и отжимаем. На одну из них капаем необходимое лекарство. У нас первый курс с эуфиллином. Я смогла найти в аптеке 2,4%. Невролог нам выписала 1,2%. Вообще его надо заказывать в рецептурном отделе, но здесь с этим проблема. Не страшно! Прокладка у нас уже мокрая, лекарства достаточно налить совсем немного, из ампулы буквально пятую часть. Для эуфиллина без разницы на какой электрод прикладывать лекарство (+ или -). В случае нашей кривошеи смоченную с лекарством прокладку, в которую вставлена резиновая пластина с электродом «+» прикладываем в основании шеи на спине. Вторую прокладку «-«, смоченную только в воде, прикладываем на середину поясницы. (важно — плюс всегда на шею, минус на поясницу) Как вариант можно на грудину, если например наблюдается слабость развития рук. Прокладки крепим эластичными (не резиновыми!) бинтами, ту, что на шее сзади по принципу «рюкзака» перехватывая спереди плечи.

Прибор сначала пробуем на себе, прикладывая прокладку с электродом на шее спереди или на внутреннем сгибе локтя, где наиболее нежные места. Включаем и колесиком определяем нужную силу тока, чтобы не сделать ребенку ожог. Идеально на минимуме, так как от силы тока эффективность не зависит. Когда определились, крепите на ребенка прокладки и включайте прибор. Сила тока минимальная (колесико на минимум), время процедуры 10 минут.

После процедуры прокладки необходимо в течение 1 часа промывать в холодной проточной воде (например, положив в ковшик и открыв кран). После кипятить в течение 30мин. И наконец повесить сушить. На следующий день использовать снова.

Процедуру электрофореза нужно делать через 40 минут после еды. Она оказывает возбуждающее действие, так что перед сном тоже не стоит. Если в этот день еще есть сеанс массажа, то между ними нужно выдержать 4 часа. Если у ребенка повысилась температура, или режутся зубки и он капризничает — процедуру не делать.

Второй курс у нас будет с сульфатом магния. Я купила ампулы 250мг/мл. Этот препарат всегда вводится с электрода «+».

Курсы по 10 сеансов либо делать ежедневно, не пропуская ни дня, один за другим. То есть 20 дней. Либо между курсом эуфиллина и курсом сульфата магния выдержать перерыв 1 месяц.

И в заключение, электрофорез, конечно, штука хорошая. Но в случае с кривошеей основной упор нужно делать на массажи. Они эффективнее.

Лечение кривошеи у детей в Красноярске. Клиника ИПМ для детей

25.07.2017

Вынужденное наклонное положение головы, которое обусловлено аномалиями развития грудино-ключично-сосцевидной мышцы или шейного отдела позвоночника, либо родовыми травмами называется кривошеей. Кривошея у ребенка проявляется наклоном головы к плечу и разворотом лица в противоположную сторону. 
Также кривошея характеризуется ограничением поворотов головы, вторичными изменениями – например, косоглазием, нарушением походки, головными болями. 
Существует врожденная и приобретенная кривошея. Врожденная кривошея присутствует у ребенка на момент рождения и чаще всего в таком случае у его матери выявляется патологическое течение беременности: 

• Маловодие 
• Угроза выкидыша 
• Тяжелые формы токсикоза 
• Также кривошея может развиться в следствии родовой травмы, кесарева сечения,нарушения процесса родов(узкий таз,слабая родовая деятельность и стимуляция процесса.) 

Приобретённая кривошея появляется в результате изменения тонуса мышц (мышечная дистония), либо обычное патологические изменения. Приобретенная кривошея встречается сравнительно часто, излечивается легче чем врожденная. Возникновение приобретенной кривошеи возможно в любом возрасте 

Симптомы кривошеи у детей: 

Признаки заболевания различны в зависимости от возраста ребенка: 

• 15-20 дней с момента рождения – поворот головы малыша преимущественно в одну сторону, тревожность и стремление вернуться в прежнее положение при попытке смены расположения головы, приподнятость лопаток на спине, уплотненность мышцы грудино-ключично-сосцевидной области. 
• 3 месяца – невозможность ровного держания головы, отдых в одном положении с одинаковым поворотом головы. 

Осложнения кривошеи: 

При отсутствии грамотного лечения у ребенка в будущем могут возникнуть серьезные проблемы со здоровьем: 

• сильные и частые головные боли; 
• перекрытие кровеносных сосудов в результате воздействия позвонков с искривлениями; 
• раздражительность; 
• плохая память, что влияет на успеваемость в школьном и студенческом возрасте; 
• нарушение кровообращения; 
• быстрая утомляемость; 
• повышение внутричерепного давления. 

Важно вовремя обратиться к специалисту по массажу и начать сеансы, чтобы не упустить момент, когда болезнь можно победить, пока косточки детей в раннем возрасте еще не окрепли. 

Лечение кривошеи: 

• При обнаружении патологии в родильном доме для крохи назначают специальное положение для сна – к стене ребенка укладывают незатронутой болезнью стороной. 
• При кормлении рекомендуется провоцировать малыша к повороту головы в пораженную сторону. 
• Матрац для малыша лучше выбирать средней жесткости с ортопедической подушкой или без нее, но с приподнятым матрацем на 20 градусов или подложенной под голову свернутой простыней. 

При лечении положением происходит пассивное растяжение мышцы с поражением и выработка правильной схемы тела. 

Способы избавления от патологии у детей в младшем возрасте: 

1.гимнастика для укрепления и растяжки шейных мышц; 
2.массаж, эффективность которого можно заметить уже через нескольких сеансов; 
3.магнитотерапия; 
4.плаванье в бассейне или ванне с кругом на шее ортопедического вида; 
5.применение воротника Шанца 
6.мануальная терапия; 
7.устранение общего заболевания, которое привело к появлению патологии; 
8.электрофорез 

Массаж признан наиболее результативным методом борьбы с заболеванием. Чем раньше начать проводить массажные сеансы, тем меньше риск возникновения проблем со здоровьем ребенка в будущем. Борьбу с заболеванием можно начинать уже со 2-3 недели жизни ребенка. 
В редких тяжелых или запущенных случаях врач может назначить хирургическое вмешательство. 

Польза массажа при заболевании: 

Массаж детей при кривошее проводится через каждые 2-3 месяца. Опытный врач невропатолог определит периоды перерыва и длительность курса целебных процедур индивидуально для каждого маленького пациента. В отличие от медикаментозных средств массаж полностью безвреден для организма и оказывает только пользу для организма малыша. 

 

Массаж при кривошее направлен на достижение положительных результатов:

• расслабление шейных мышц; 
• улучшение кровообращения пораженной мышцы; 
• принятие естественного положения мышцами шеи. 

Процедура полезна не только при наличии определенного заболевания. 

Детский общий массаж рекомендуется каждому малышу в раннем возрасте. Он позволяет ускорить развитие ребенка (эмоциональное, психическое, физическое), улучшить пищеварение, сон и укрепить мышечную массу. Это отличный способ профилактики возникновения многих заболеваний. Особую пользу принесет массаж малышам с плохим аппетитом, малоподвижным, недоношенным детям, крохам на искусственном вскармливании или при недавно перенесенном заболевании для общего укрепления организма и правильного развития всех систем и органов.

Кривошея

Кривошея– относительно распространенное заболевание среди малышей, и особенно – среди новорожденных. Они могут родиться с этим недугом (если в ходе беременности пошло что-то не так), они могут получить травму при родах. Кроме того, кривошея часто возникает как осложнение некоторых других болезней. Но почти во всех случаях кривошею у ребенка можно вылечить, если запастись терпением и упорством. Мышечный дефект, который достаточно часто встречается у детей. При легкой форме доставляет дискомфортные ощущения ребенку при движении шеи, тяжелая форма может стать причиной деформации лица и привести к инвалидности.
 
Причины кривошеи

Стать причиной врожденной формы кривошеи могут врожденные пороки развития шейных позвонков, разного рода мышечные патологии, клиновидная шея. Приобретенная форма возникает после рождения, в результате отита, повышенного тонуса шейных или околопозвоночных мышц, при рубцовых образованиях в области шеи, в случае полученных травм шейного отдела позвоночника.

Симптомы кривошеи

На 2-3 неделе жизни ребенка можно отметить появление патологии, голова ребенка заметно отклонена в сторону, отмечаются деформации одной из грудино-ключично-сосцевидных мышц, развивается гипотония мышц шеи. С развитием патологии у ребенка отмечается искривление позвоночника, возникает шейно-грудной сколиоз, асимметрия плеча становится заметной невооруженным взглядом, также отмечается асимметрия лица и шеи.

Диагностика кривошеи

Постановка диагноза осуществляется, как правило, на основании клинических проявлений болезни, после проведения объективного медицинского осмотра ребенка. В случае обнаружения первых симптомов кривошеи у ребенка 2-3 неделе жизни, можно говорить о врожденной форме болезни. Для уточнения диагноза проводится рентгенография позвоночного столба.

Лечение кривошеи В целях лечения применяются консервативные и хирургические методы. В ходе консервативного лечения выполняется курс массажа, специальная гимнастика, а также рассасывающая терапия. В случае отсутствия лечения или позднего начала терапии велика вероятность развития таких осложнений как: деформация позвоночника, асимметрия лица, гидроцефалия, стеноз позвоночного канала, перинатальная энцефалопатия.

 

Профилактика кривошеи

В целях профилактики, рекомендуется проводить грудным детям курс массажа, выполнять специальные упражнения для позвоночника, благоприятное влияние оказывают занятия грудничковым плаваньем. Рекомендуется использовать ортопедические матрасы для детей, специальные подушки, также важно менять положение головы грудным детям, в период сна.
Длительный курс специального массажа – это самый действенный и эффективный способ исправить кривошею у ребенка без хирургического вмешательства. Однако, для этого потребуется не только усердие опытного детского массажиста, но и безграничное терпение со стороны родителей…
В МЦ «Здорова Родина» можно не только пройти консультацию опытного ортопеда – травматолога для своевременного диагностирования, а так же Вы можете пройти курс массажа для профилактики и лечения кривошеи.
 

 

Острый период заболевания

Мануальная терапия

Мануальная терапия может быть использована на всех этапах ПЭП, но в остром периоде она занимает одно из ведущих мест в комплексной терапии.

Основные задачи мануальной терапии: улучшение гемодинамикиголовного мозга за счет повышения кровоснабжения по позвоночной артерии; улучшение венозного оттока,снижение внутричерепного давления;восстановление корково-подкорковой взаимосвязи, т.е. нормализация функции стволовых структур мозга;улучшение функционирования диафрагмы и других внутренних органов; ликвидация спастической“кривошеи“,снижение патологического гипертонуса, улучшение тонуса мускулатуры,укрепление связочного аппарата позвоночника;улучшение психомоторного развития и выработка рефлексов; улучшение физического развития; повышение резистентности организма и его адаптационных возможностей.

С помощью методик мануальной терапии может быть устранен подвывих в области С_1-2ПДС, улучшена гемодинамика, а тем самым улучшено функционирование всего виллизиева круга. Мануальные методики позволяют добиться уменьшения гипертензионного синдрома, а нередко и нормализации внутричерепного давления и венозного кровотока.

В первые 10 дней для устранения болевого синдрома и восстановления нормального положения позвонков и формы позвоночного канала проводится мануальная терапия с применением “мягкой“щадящей кранио-сакральной техники и миофасциальное расслабление мышц, находящихся в состоянии гипертонуса.

Дополнительное воздействие оказывается на субокципитальный сустав, а также на область ограничения отведения бедер – сакро-илиакальный сустав.

Для достижения лечебного эффекта, как правило, бывает достаточно одной-двух манипуляций. После этого, в обязательном порядке проводится иммобилизация шейного отдела позвоночника и головы, осуществляемая кольцевидной ватно-марлевой повязкой на период 2-3 недели.

Поэтому, как самостоятельный метод лечения, а также в дополнение к мануальной терапии, на данном этапе лечения приобретают значение различные ортопедические методики.

Ортопедические мероприятия

Ортопедические мероприятия имеют большое значение, причем не только для профилактики контрактур и деформаций, но и для лечебного воздействия, способствующего наилучшему восстановлению и регулированию произвольной мышечной деятельности ребенка. Ортопедическое лечение также содействует нормализации процессов возбуждения и торможения.

Важно правильное положение ребенка, как во время сна, так и в часы бодрствования в любом периоде заболевания.

В острый и ранний восстановительный период проводится лечение положением: ребенку необходимо обеспечить правильное положение в постели. Характер положения зависит от функционального состояния мышц. Цель — создать массивное длительное корригирующее воздействие. Ребенок должен лежать на ровной, не очень мягкой постели, голова — на низкой подушке.

Ортопедические укладки следует проводить только во время дневного, но не ночного сна, т.к. дети устают находиться в определенном положении, их сон становится тревожным.

Лечение положением лучше проводить 3 раза в день: с 11 до 12 часов, с 13 до 14 часов и с 17 до 18 часов. При наличии нейрогенной кривошеи можно использовать специальные “бублики“, мешочки с песком, воротник Шанца или укладку по Козловскому, когда два мешочка с песком располагаются вдоль туловища от подмышечных впадин до гребней подвздошных костей для хорошей фиксации, а третий мешочек с подогретым песком между нижней челюстью и ключицей на стороне наклона в положении коррекции.

При повышенном тонусе приводящих мышц нижних конечностей для разведения ног используют также мешочки с песком, подушку Фрейка.

Главное — не производить грубой и насильственной, длительной гиперкоррекции, так как мышца в перерастянутом длительном положении после снятия фиксации реагирует парадоксально, то есть мышечным спазмом, усугубляющим еще в большей степени контрактуру суставов.

В комплексной реабилитации эффективным методом на ранних этапах лечения и восстановления является физиотерапия.

Физиотерапия.

Задачи: антигипоксическая и антиишемическая терапия; оптимизация венозного оттока, снижение внутричерепного давления; восстановление корково-подкорковых взаимосвязей, седативная, спазмолитическая, рассасывающая и трофикостимулирующая терапия.

Как метод лечения и реабилитации детей с наличием перинатальной энцефалопатии, физиотерапия может быть применена с первых дней жизни ребенка. Широко распространенные в последние годы методики электрофореза эуфиллина наряду с положительными эффектами (улучшение насыщения крови кислородом, стимуляция мозгового кровотока, стимуляция венозного и лимфатического оттока) могут обеспечить и такие негативные клинические проявления, как торпидное течение заболевания у детей, перенесших внутрижелудочковые кровоизлияния (эуфиллин является антиагрегантом), чрезмерно выраженный эффект вазодилятации, что приводит у некоторых детей к усугублению венозного и лимфатического застоя в ЦНС. Вместе с тем существуют различные альтернативные возможности проведения лечения методом электрофореза по глазнично-затылочным или лобно-затылочным методикам с введением препаратов:

• меди (сульфата меди), ГОМК, оксибутирата натрия при наличии очагов судорожной активности,

• магния (сернокислой магнезии) при гипертензионно-гидроцефальном синдроме,

• препаратов антифиброзирующей активности: протеолитических ферментов – лидазы, микроэлементов – йода (калия йодид), серы (натрия тиосульфат), церебролизина для проведения рассасывающей терапии,

• витамина Е (-токоферола ацетата на 2 % ДМСО), меди (меди сульфата), витаминов группы В, в частности, эмаксипина; никотиновой кислоты, эуфиллина — антиоксидантов и стимуляторов микроцикркуляторной активности,

• унитиола, тиосульфата натрия, никотиновой кислоты, сульфатов меди, магния, цинка, вводимых с катода – для стимуляции венозного и лимфатического оттока, купирования гипертензионно-гидроцефального синдрома при явлениях пирамидной недостаточности и наличии двигательных расстройств,

• аскорбиновой кислоты — с целью стабилизации сосудистого тонуса,

• витаминов группы В, эмаксипина — для оптимизации проведения нервного импульса и профилактики неполноценной миелинизации нервных волокон,

• дибазола, папаверина – при спастических и вялых парезах, прозерина – при вялых и смешанных парезах

Процедуры электрофореза проводятся при дозировании силы тока для местных методик, продолжительностью 7 – 8 минут, в режиме анодизации, предусматривающем помещение анода (положительного полюса) в области лба или век при закрытых глазах и катода (отрицательного полюса) в шейно-затылочной области. Продолжительность курса лечения 8 – 10 процедур при проведении их ежедневно (оптимально) или через день.

При сочетанном повреждении шейного и поясничного отделов позвоночника и выраженных проявлениях гипертензионно-гидроцефального синдрома, синдома двигательных нарушений и гипервозбудимости применяется метод магнитотерапии – постоянное или переменное непрерывное магнитное поле — на область пояснично-крестцового отдела позвоночника. Дозирование напряженности магнитного поля проводится традиционно, с назначением минимальных значений, продолжительность процедуры 8 минут, процедуры проводятся в режиме монотерапии или в один день с электрофорезом (магнитотерапия, затем электрофорез с интервалом не менее 1 – 1,5 часов между ними), ежедневно или через день, на курс до 10 – 12 процедур.

При слабо выраженных патологических изменениях в области шейного отдела позвоночника можно ограничиться применением только метода магнитотерапии. Курс лечения 10 – 12 процедур при ежедневном их проведении по 8 — 10 минут.

Светолечение – фотохромотерапия — с использованием зеленой и синей матрицы (аппарат «Спектр»), или, соответственно, зеленого и синего светофильтров (лампы «Бионикс», «Биоптрон») применяется с целью оказания седативного и миорелаксирующего эффектов. Оптимально назначение непрерывного режима излучения на воротниковую область, стопы и ладони с целью проведения общего корригирующего воздействия на гомеостатические механизмы. Красная и оранжевая матрицы или светофильтры используются при необходимости получения тонизирующего и трофикостимулирующего эффектов. Удовлетворительные результаты для достижения трофикостимулирующего эффекта могут быть получены и при использовании желтой матрицы или светофильтра.

Из рекомендуемых методик следует отметить:

• рефлекторно-сегментарные, на области шейного и верхнегрудного отдела паравертебрально и дистальные отделы верхних конечностей, а также пояснично-крестцового отдела паравертебрально и дистальные отделы нижних конечностей;

• местные (локальные), на конкретные области поражения;

• общего действия, проводимые на дистальные отделы конечностей – ладони и стопы, или на области воротника, надпочечников, эпигастральную область. Нежелательно при проведении общих методик стимулирующей направленности в течение одной процедуры воздействовать более чем на одну зону.

На каждое поле воздействие проводится в сканирующем или стационарном режиме, по 1,5–2 — 4 минуты (в зависимости от избранного стимулирующего или седатирующего метода), не более2 –3 полей в течение одной процедуры, при проведении их ежедневно (оптимально) или через день и продолжительности курса лечения 5-6 (при проведении стимулирующей терапии) — 10–12 (при проведении седативной и миорелаксирующей терапии) процедур. Проведение инфракрасного облучения пояснично-крестцовой области и спастичных групп мышц актуально при гипертензионно-гидроцефальном синдроме и синдроме двигательных нарушений и проводится с использованием ламп Соллюкс, Минина, инфракрасной матрицы от аппарата «Спектр». В качестве альтернативной методики можно проводить лечение с использованием магнитного поля и инфракрасного излучения от аппарата МИЛТА при тех же локализациях воздействия. Процедуры проводятся ежедневно или через день, при необходимости их чередования с электрофорезом, на курс назначается до 5 – 6 процедур.

Не следует забывать о возможностях пунктурной физиотерапии (фотохромотерапии, магнитотерапии, электропунктуры).

Достаточно актуальным является проведение в остром периоде процедур ароматерапии с использованием эфирных ароматических масел белой лилии (при перенесенной родовой травме), лаванды и пупавки благородной (при кефалогематоме), цикория полевого и ломоноса (при синдроме торможения), тимьянового (при гипотонии), мимулуса и вербены (при синдроме гипервозбудимости, затруднении засыпания), лаванды, розмарина и апельсинового (при синдроме двигательных нарушений). Для проведения процедур в ароматическую смесь добавляется не более 3 капель каждого эфирного масла. При лечении пациентов с кефалогематомой, патологическим гипертонусом мышц возможна постановка компрессов с вышеназванными эфирными маслами, берущимися по 1 капле, помещающимися в воду с последующим традиционным приготовлением компресса и его локальной постановкой. На курс назначается до 10 – 15 процедур ароматерапии и до 2 – 5 компрессов.

Рефлексотерапия

В остром периоде использование рефлексотерапии мы не рекомендуем.

Кинезотерапия и массаж

Одним из методов, используемых в комплексной реабилитации детей с ПЭП, является кинезотерапия.

Задачи кинезотерапии: нормализация мышечного тонуса; восстановление безусловных рефлексов; становление установочных рефлексов; нормализация функций дыхательной и сердечно-сосудистой систем; закаливание; положительное воздействие на психо-эмоциональное состояние ребенка.

Начинать занятия лечебной физкультурной можно с разрешения невропатолога и врача лечебной физкультуры. Проводить занятия необходимо под постоянным врачебным контролем. Врач лечебной физкультуры определяет последовательность, сочетанность и характер упражнений лечебной гимнастики, приемов массажа и лечения положением, а также количество повторений упражнений в одной процедуре, ее продолжительность. Методисту необходимо следить за самочувствием и состоянием ребенка. При правильно проводимом занятии ребенок выглядит спокойным и веселым, то есть занятия лечебной гимнастикой, массажем всегда должны вызывать у него положительные эмоции. При появлении признаков утомления, таких как: недовольство ребенка, возбуждение, ухудшение качества выполнения упражнений, значительное отвлечение от занятий, вялость (пассивность) необходимо уменьшить нагрузку в занятии. Это возможно сделать за счет уменьшения времени занятия, количества повторений упражнений и приемов массажа, темпа и амплитуды движений, включения пауз отдыха и дыхательных упражнений, дробного проведения основного комплекса в течение дня и использования исходного положения преимущественно лежа.

Методика лечебной физкультуры строится, исходя из ее задач. Она включает в себя:

1. лечение положением;

2. лечебную гимнастику;

3. плавание.

Методы лечебной физкультуры можно применять с самого рождения, но чаще они используются с месячного возраста, когда проведены реанимационные мероприятия по ликвидации отека мозга, снижению повышенного внутричерепного давления, когда улучшены функции основных жизненно важных органов и систем. Однако, с 5-ти дневного возраста, когда заживет пупочная ранка, возможно грудное плавание в ванне с температурой воды 36,5^оС в течение 10-15 минут ежедневно или через день. Из приемов классического массажа на данном этапе можно использовать преимущественно поглаживание верхних и нижних конечностей, мышц спины, ягодиц, грудной клетки и живота. Длительность массажа составляет от 5 до 15 минут. Если массаж назначается в один день с плаванием, его проводят перед купанием.

Wilkes University -CHM 342 Электрохроматография — метод гибридного разделения Гель-фильтрационная хроматография + капиллярный электрофорез = электрохроматография.

Презентация темы: «Университет Уилкса — Электрохроматография CHM 342 — гель-фильтрация с методом гибридного разделения + капиллярный электрофорез = Электрохроматография». — Транскрипция презентации:

1 Университет Уилкса — Электрохроматография CHM 342 — метод гибридного разделения Гель-фильтрующая хроматография + капиллярный электрофорез = Электрохроматография [информация взята из Википедии и http: // www.unimicrotech.com/products_CEC_instrument.htm]

2 Wilkes University — CHM 341 Идея Объедините свойства эксклюзионной хроматографии (гель-фильтрационной хроматографии) с преимуществами гель-электрофореза. Оба механизма разделения работают по длине колонки для гель-фильтрационной хроматографии, к которой приложен градиент электрического поля. Полезно для разделения больших биомолекул  разделенных по размеру благодаря механизму гель-фильтрации  разделенных по электрофоретической подвижности (гель-электрофорез)  Также другие хроматографические механизмы удержания растворенных веществ

3 Wilkes University — CHM 341 Основы — гель-фильтрация или гель-проникающая хроматография (SEC)  частицы разделяются на основе гидродинамического объема  водная подвижная фаза = гель-фильтрационная хроматография  органическая подвижная фаза = гель-проникающая хроматография, широко применяемая для очистки и анализа синтетических или биополимеры (белки, полисахариды и нуклеиновые кислоты)  биополимеры — используйте неподвижную фазу геля (обычно полиакриламид, декстран или агарозу) при низких давлениях  синтетические полимеры — используйте неподвижную фазу диоксида кремния или сшитого полистирола при более высоких давлениях  Могут использоваться различные подвижные фазы

4 Университет Уилкса — CHM 341 Основы — Гидродинамический объем, связанный с радиусом вращения — мера размера объекта , рассчитанная как r.РС. расстояние между частями (или поверхностью) объекта либо от его центра тяжести, либо от оси. Радиус вращения используется для описания размеров полимерных цепей. Конформации цепей полимерных образцов квазибесконечны, изменяются со временем  «радиус гирация », обсуждаемая в физике полимеров, обычно следует понимать как среднее значение по всем молекулам полимера в образце и во времени  R g, определяемое экспериментально с помощью статического светорассеяния, а также малоуглового рассеяния нейтронов и рентгеновских лучей. Гидродинамический радиус численно аналогичен и может быть измерен с помощью эксклюзионной хроматографии.

5 Университет Уилкса — CHM 341 SEC — Иллюстрированный

6 Университет Уилкса — Гель-фильтрация или проницаемость CHM 341 — Inst. Настройка типа ВЭЖХ  Контроллер  Инжектор  Жидкая подвижная фаза  Насосы высокого давления  колонка (стационарная фаза «исключение размера»)  Детектор (УФ, фтор., или другое)  «сборщик» (в виде отходов или фракций)  Система данных (ПК)

7 Университет Уилкса — Стандартное разделение для электрофореза в геле CHM 341 использует «гель» в качестве стационарной фазы — часто это сшитый полимер.  Для белков или небольших нуклеиновых кислот (ДНК, РНК или олигонуклеотиды) гель обычно состоит из акриламида и перекрестной -линкер (в различных соотношениях), производящий сетку из полиакриламида с порами разного размера. Для более крупных нуклеиновых кислот (более нескольких сотен оснований) предпочтительной матрицей является агароза. «Электрофорез» относится к электродвижущей силе (ЭДС), которая используется для перемещения молекул через матрицу геля. Молекулы движутся через матрицу с разной скоростью,  обычно определяется массой,  движение идет к положительному аноду, если он заряжен отрицательно, или к отрицательному катоду, если он заряжен положительно

8 Университет Уилкса — CHM 341 Основы — Cap.Электрофорез Капиллярный электрофорез (CE), также известный как капиллярный зональный электрофорез (CZE), используется для разделения ионных частиц по их заряду и силам трения.  при традиционном электрофорезе электрически заряженные аналиты перемещаются в проводящей жидкой среде под действием электрического поля  Представленный в 1960-х годах метод капиллярного электрофореза (КЭ) был разработан для разделения частиц в зависимости от их размера и отношения заряда внутри небольшой капилляр, заполненный электролитом

9 Университет Уилкса — CHM 341 Основы — Электрофоретическая подвижность Скорость электрофоретической миграции аналита ( p) к электроду с противоположным зарядом составляет:  p = μ p E  μ p = электрофоретическая подвижность  E — напряженность электрического поля, электрофоретическая подвижность при заданном pH  z — чистый заряд аналита  вязкость (η) среды  r — стоксов радиус аналита D — коэффициент диффузии.

10 Wilkes University — CHM 341 Основы — электроосмотический поток EOF не вносит значительного вклада в расширение полосы, как в хроматографии под давлением. Разделения капиллярным электрофорезом могут иметь несколько сотен тысяч теоретических тарелок.

11 Wilkes University — CHM 341 Основы — электроосмотический поток электроосмотический поток (EOF) буфера направлен к катоду (-) электроосмотический поток буфера> электрофоретический поток аналитов все аналиты переносятся вместе с буфером к катоду аналиты мигрируют к электроду с противоположным зарядом  отрицательно заряженные аналиты, притянутые к аноду (+), противодействующие EOF  положительно заряженные аналиты, притянутые к катоду (-) с анионными аналитами EOF, удерживаемыми дольше из-за противоречивой электрофоретической подвижности  небольшие многозарядные катионы быстро мигрируют и небольшие многозарядные анионы прочно удерживаются

12 Университет Уилкса — CHM 341 Требования к инструментам Капиллярный электрофорез

13 Wilkes University — CHM 341 Высокая эффективность электрохроматографии КЭ сочетается с высокой селективностью гибридного метода микро-ВЭЖХ, известного как капиллярная электрохроматография (КЭХ).Использует колонки, подобные тем, которые используются в микро-ВЭЖХ  подвижная фаза приводится в действие электрическим потенциалом, как в CE  механизм разделения является результатом комбинации хроматографического разделения и электрофоретической миграции.  CEC можно проводить в приборе CE с колонкой для микро-ВЭЖХ.

14 Университет Уилкса — Электрохроматография CHM 341

15 Университет Уилкса — CHM 341 Электрохроматография Быстрое разделение 16 приоритетных загрязнителей EPA.Колонка: EP-100-20-1,5-C18 (непористый ODS 1,5 мм, Micra Scientific, Inc., Нортбрук, Иллинойс). Подвижная фаза: 70% CH 3 CN в 30% 2 мМ ТРИС. Напряжение: 55кВ. Нагнетание: 5кВ / 2с. Обнаружение: LIF, например: 257 нм, em: 400 нм.

16 Университет Уилкса — градиентная электрохроматография CHM 341

17 Wilkes University — CHM 341 Градиентная электрохроматография Разделение 16 ПАУ Колонка: EP-75-26-3-C18.Напряжение: 20кВ для изократических разделений. Нагнетание: 5кВ / 5сек. Обнаружение: LIF, например: 257 нм, em: 400 нм. Образец: 1. нафталин, 2. аценафтилен, 3. аценафтен, 4. флуорен, 5. фенантрен, 6. антрацен, 7. бензо [b] флуорантен, 8. пирен, 9. бенз [a] антрацен, 10. хризен, 11. бензо [b] флуорантен, 12. бензо [k] флуорантен, 13. бензо [a] пирен, 14. дибенз [a, h] антрацен, 15. бензо [ghi] перилен и 16. индено [1,2 , 3-cd] пирен.

Что такое поршень? Как это работает?

Поршни — это цилиндрические компоненты машины, которые совершают возвратно-поступательное движение в герметичной трубке для передачи или получения движения.

В какой-то момент жизни все мы сталкивались со шприцами, инструментами, с помощью которых врачи вводили лекарства, чтобы отразить невидимые угрозы, которые постоянно пытаются нас преследовать. С физической точки зрения шприц имеет полый цилиндр с иглой на одном конце и управляемый вручную поршень на другом. Цилиндр и плунжер представляют собой простейшие формы конструкции «цилиндр-поршень», являющиеся неотъемлемой частью многих машин.

Цилиндр и поршень шприца представляют собой простейший пример компоновки цилиндр-поршень (Фото: MAKOVSKY ART / Shutterstock)

Что такое поршень?

Поршень — это цилиндрический компонент, который совершает возвратно-поступательное или возвратно-поступательное движение в герметичной трубке.Целью этого устройства является создание давления для текучих сред (как жидкостей, так и газов), содержащихся в цилиндре, для придания или получения движения.

Конструкция поршня

Несмотря на то, что поршни имеют множество форм и областей применения, основная конструкция всех поршней остается неизменной.

1. Корпус поршня

Корпус поршня состоит из двух составных частей: днища и юбки. Головка поршня — это самая верхняя поверхность поршня, которая контактирует с жидкостью.Повышение давления достигается перемещением головки поршня в крайнее верхнее положение.

Корпус поршня состоит из головки и юбки (Фото предоставлено yanik88 / Shutterstock)

Головка поршня имеет интегрированную полую цилиндрическую форму, которая плотно прилегает к внешнему цилиндру, где совершается возвратно-поступательное движение. Юбка поршня, как известно, имеет канавки, идущие параллельно ее поперечному сечению, для размещения поршневых колец.

Хотя юбки поршней не выделяются в устройствах с ручным управлением, они составляют значительную часть конструкции поршня в механических устройствах.Помимо поршневых колец, они также вмещают ступицу и втулки, которые помогают удерживать шатуны на месте.

2. Поршневые кольца

Поршневые кольца сидят в канавках на юбке поршня и помогают создать герметичное уплотнение между цилиндром и поршнем (Фото: PAIRUT / Shutterstock)

Для сжатия или повышения давления жидкости необходимо для поддержания герметичного уплотнения между внутренней стенкой цилиндра и поршнем. Это достигается с помощью поршневых колец из специальных материалов; эти кольца не только расширяются, заполняя зазоры между стенкой цилиндра и поршнем, но также сохраняют свою конфигурацию под давлением.Поршневые кольца также постоянно поддерживают чистоту футеровки цилиндра.

3. Шатуны

Шатуны могут быть фиксированными (слева) или подвижными (справа)) (Фото предоставлено dreamnikon / Shutterstock)

Как мы уже знаем, поршни могут либо сообщать, либо получать движение за счет повышения давления жидкости . Шатун передает это движение от источника энергии на одном конце и приемника энергии на другом конце. В шприце или любой другой машине с ручным управлением шатуны обычно прикреплены к основанию головки поршня и могут также называться толкателями.

В случае сложных машин, таких как двигатели и насосы, которые зависят от источника тепла или электроэнергии, шатуны поворачиваются вокруг пальца на запястье на одном конце и подшипников на другом.

4. Наручный штифт

Шатуны поворачиваются вокруг поршневого пальца, который входит в ступицу поршня (Фото предоставлено yanik88 / Shutterstock)

Шатуны поворачиваются вокруг пальца, который помогает толкать головку поршня вверх и вниз. Этот штифт, известный как поршневой палец или поршневой палец, входит во втулку юбки поршня.Штифты на запястье присутствуют только в поршнях с подвижными шатунами.

Как работают поршни

На приведенной выше диаграмме показано движение поршня в цилиндре. (Фото: Р. Кастельнуово / Wikimedia Commons)

Цилиндр, в котором поршень совершает возвратно-поступательное движение, имеет клапаны, которые позволяют входить и выходить жидкости. Когда поршень движется вниз, впускные клапаны открываются, пропуская жидкость в цилиндр. После этого поршень может переместиться в крайнее положение, подальше от верхней поверхности цилиндра.Это называется нижней мертвой точкой (НМТ).

На этом этапе впускной клапан закрывается, и поршень начинает двигаться вверх, достигая самого верхнего предела, известного как верхняя мертвая точка (ВМТ). Повышение давления и сжатие жидкости происходит по мере приближения поршня к верхней мертвой точке. В этот момент открывается выпускной клапан, выталкивая сжатые жидкости из цилиндра.

Каждое движение между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой называется ходом.В поршнях, которые расположены сбоку, а не вертикально, крайние положения известны как внутренняя мертвая точка (IDC) и внешняя мертвая точка (ODC).

Поршни одинарного и двойного действия

Поршни двойного действия работают с обеих сторон

Обычный поршень нагнетает жидкости только при прямом ходе. Такой поршень также известен как поршень одностороннего действия. Однако некоторые поршни создают давление жидкости как при прямом, так и при обратном ходе. Это стало возможным благодаря использованию неподвижного шатуна и герметичных поверхностей на обеих сторонах днища поршня.Такие поршни известны как поршни двустороннего действия.

Применение поршней

1. Поршневые компрессоры

Поршневые компрессоры всасывают воздух под низким давлением и вытесняют его под высоким давлением. (Фото: OlegSam / Shutterstock)

Эти устройства нагнетают газы при низком давлении и выбрасывают их при более высоком давлении, используя механическую энергию от коленчатого вала, подключенного к внешнему источнику питания. Поршневые компрессоры являются двухтактными: обратный ход втягивает воздух под низким давлением, а прямой ход сжимает его и выталкивает из цилиндра под высоким давлением.Таким образом, компрессоры сообщают жидкости движение.

2. Поршневые насосы

Принципиальная схема поршневого насоса. Они могут быть моторизованными или управляемыми вручную.

Хотя обычно насосы и компрессоры используются как взаимозаменяемые, насосы выполняют несколько иную функцию, поскольку они используются для нагнетания жидкостей. Жидкости нельзя сжимать, как газы, но их можно выпускать под более высоким давлением, что происходит за счет скорости. Насосы, как и компрессоры, передают движение, но из-за наличия превосходных опций поршневые насосы обычно не используются для жидкостей.

3. Двигатели

Двигатели внутреннего сгорания, используемые в автомобилях, имеют несколько поршней для выработки большей мощности. (Фото: kvsan / Shutterstock)

Статьи по теме

Статьи по теме

Двигатель сжимает жидкость (топливовоздушную смесь), которая воспламеняется и толкает поршень вниз. Поршень, в свою очередь, перемещает коленчатый вал. В двухтактных двигателях поршни служат также впускными и выпускными клапанами. Таким образом, двигатели, в отличие от насосов и компрессоров, получают движение от сгорания сжатых жидкостей.

4. Устройства с ручным управлением

Простые устройства, такие как велосипедные насосы, шприцы и даже водяные пистолеты, используют поршни с ручным управлением с фиксированным толкателем (Фото: doomu / Shutterstock)

В картриджах с чернилами, шприцах и велосипедных насосах используются поршни с фиксированными толкателями. . Они получают силу от физических усилий по вытеснению жидкости под высоким давлением.

5. Паровые двигатели

Паровые двигатели с поршнем двустороннего действия (Фото: Сергей Меркулов / Shutterstock)

Паровые двигатели, хотя сейчас и являются устаревшими, используют поршни двустороннего действия.В наши дни поршни двустороннего действия используются в гидравлических и пневматических системах специального назначения.

Одностадийная реакция для быстрой идентификации Lactobacillus mindensis, Lactobacillus panis, Lactobacillus paralimentarius, Lactobacillus pontis и Lactobacillus frumenti с использованием олигонуклеотидных праймеров, разработанных на основе межгенных последовательностей 16S-23S рРНК

0004

Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки · F SangerA R Coulson

1 августа 1991 г. · Методы и приложения ПЦР · T BarryF Gannon

1 июля 1991 г. · Журнал детской ортопедии · RM TerekJ P Lubicky

1 марта 1990 г. · Инфекция и иммунитет · JJ TudorL Daneo-Moore

9 декабря 1988 г. · Исследования нуклеиновых кислот · JS ChamberlainC T Caskey

30 августа 1995 г. · Джин · MF MinnickJ M Battisti

11 ноября 1994 г. · Исследования нуклеиновых кислот · Дж. Д. Томпсон, Т. Дж. Гибсон,

, 1 декабря 1993 г. · Методы и приложения ПЦР · М. А. Дженсен, Н. Страус,

,

, 1 января 1996 г. · Международный журнал систематических бактерий logy · N Leblond-BourgetB Decaris

1 января 1996 г. · Микробиология · Volker Gürtler, Vilma A Stanisich

1 апреля 1996 г. · Международный журнал систематической бактериологии · BG WieseH Diekmann

1 января 1997 г. · Международный журнал систематической бактериологии · T HainF A Rainey

18 марта 1997 г. · Международный журнал пищевой микробиологии · A Tilsala-Timisjärvi, T. Alatossava

1 апреля 1997 г. · Прикладная и экологическая микробиология · P KaufmannL Meile

15 июня 1997 г. · Письма по микробиологии FEMS · D MoraP L Manachini

1 сентября 1997 г. · Исследования нуклеиновых кислот · С.Ф. Альтшул Д. Дж. Липман

30 апреля 1998 · Письма по микробиологии FEMS · Ф. Бертье, С.Д. Эрлих

2 июля 1998 г. · Прикладная и экологическая микробиология · MG GänzleW P Hammes

11 ноября 1998 г. · Письма FEMS Microbiology LetsukiH Oyaizu

3 апреля 1999 г. · Систематическая и прикладная микробиология VH MäntynenK Lindström

3 июня 1999 г. · Журнал микробиологических методов · J Garc ía-MartínezF Родригес-Валера

5 июня 1999 г. · Международный журнал пищевой микробиологии · F DuffesX Dousset

30 июля 1999 г. · Международный журнал систематической бактериологии · F Berthier, SD Ehrlich

3 октября 1999 г. · Прикладное и экологическое Микробиология · T MatsukiH Oyaizu

11 ноября 1999 г. · Международный журнал систематической бактериологии · Y CaiT Nakase

12 января 2001 г. · Обзоры микробиологии FEMS · R Rosselló-Mora, R Amann

13 января 2001 г. · International Journal of Systematic и эволюционная микробиология · MR MüllerR F Vogel

13 февраля 2001 г. · Ветеринарная микробиология BR BerridgeP F Frelier

17 марта 2001 г. · Международный журнал пищевой микробиологии · A CorsettiM Gobbetti

12 апреля 2001 г. · Журнал прикладной микробиологии · F RossiG Suzzi

27 июля 2001 г. · Прикладная и экологическая микробиология · S TorrianiF Dellaglio

13 сентября 2001 г. · Экологическая микробиология · M SchmidM Wagner

6 апреля 2002 г. · FEMS M Письма по микробиологии · Janja Trcek, Michael Teuber

15 мая 2002 г. · Молекулярные и клеточные зонды · B KrawczykJ Kur

31 октября 2002 г. · Прикладная и экологическая микробиология · Petia KabadjovaHervé Prevost

27 ноября 2002 · Прикладная и экологическая микробиология Люк Де ВуйстWiny Messens

13 марта 2003 г. · Журнал прикладной микробиологии · A CorsettiM Gobbetti

27 марта 2003 г. · Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии · Маттиас Эрманн Руди Фогель

12 июля 2003 · Письма по микробиологии FEMS Чун-Хан ЧанР HA Coutts

23 сентября 2003 г. · Журнал микробиологических методов · Меконнен Курабачью Бьярне Бьорватн

25 ноября 2003 г. · Журнал прикладной микробиологии · CN RachmanX Dousset

30 марта 2004 г. · Систематическая и прикладная микробиология МеротКристиан Хертель

17 сентября 2004 г. · Систематическая и прикладная микробиология · Olimpia PepeFrancesco Villani

18 января 2005 г. · Международный журнал Систематическая и эволюционная микробиология · Альдо Корсетти Марко Гоббетти

19 марта 2005 г. · Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии · Розика ВалчеваРуди Фогель

4 июня 2005 г. · Прикладная микробиология и экологическая микробиология · Luca SettanniAldo Corsetti

2006

Mar Журнал систематической и эволюционной микробиологии · Rosica ValchevaXavier Dousset

8 сентября 2006 г. · Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии · Zubair AslamSung-Taik Lee

23 декабря 2006 г. · Журнал прикладной микробиологии · R ValchevaX Dousset

7 июля, 2007 · Пищевая микробиология · Mounir FerchichiXavier Dousset

Раскладушка — обзор | Темы ScienceDirect

10.2.1.2 PLA

PLA — наиболее изученный биополимер.

Используя LCA, Detzel et al. [23] сравнили экологические характеристики грейферных створок из PLA (Ingeo ™) с грейферами из полипропилена (PP), ориентированного полистирола (PS) и PET. Кроме того, авторы изучили потенциальное воздействие на окружающую среду улучшенного производства полимера PLA и ряд индивидуальных вариантов утилизации отходов упаковки из PLA. Сравнение системы упаковки PLA с альтернативными системами показало следующее:

•

Система PLA показывает преимущества по сравнению со всеми тремя системами с обычными полимерами в категориях потребления ископаемых ресурсов, глобального потепления и летнего смога (POCP). ).Аналогичные результаты относительно токсичности для человека (канцерогенного риска) имеют ограниченную надежность из-за существующих проблем с качеством данных.

•

Для остальных категорий воздействия сравнения системы PLA с альтернативными системами не показывают четкой тенденции. Результаты LCA для подкисления, наземной эвтрофикации и токсичности для человека (PM10) показывают недостатки PLA по сравнению с системами PS и PP.

•

С другой стороны, за исключением наземного эвтрофикации, в этих категориях обнаруживаются преимущества по сравнению с системой ПЭТ.Однако было обнаружено, что последнее наблюдение зависит от выбора наборов данных инвентаризации ПЭТ.

•

Что касается водной эвтрофикации, раковины моллюсков из PLA показывают экологические преимущества по сравнению с PP и недостатки по сравнению с PS и PET.

Использование в сельскохозяйственных целях — это свойство, присущее PLA, учитывая его происхождение из кукурузы, сельскохозяйственного сырья. С учетом этого возобновляемого сырья общая совокупная потребность системы PLA в энергии находится в диапазоне от ископаемых полимеров.Однако, если смотреть только на спрос на невозобновляемую энергию, системы PLA показывают лучшие результаты.

Авторы подчеркивают, что во всех исследованных упаковочных системах именно этап производства полимера сильно влияет на общие результаты LCA по большинству показателей воздействия на окружающую среду. Кроме того, выбросы парниковых газов в значительной степени образуются на этапе завершения жизненного цикла, хотя эти выбросы частично компенсируются за счет кредитов, полученных за счет рециркуляции и рекуперации энергии.

В дополнении 2009 г. грейферные створки, изготовленные из PLA (Ingeo ™), сравнивались с грейферами, частично или полностью изготовленными из переработанного ПЭТ (rPET) в рамках европейских и американских стандартов [24]. Соответствующими параметрами в данной структуре являются варианты окончательной обработки отходов, поставляемая электроэнергия и транспортировка сырья. Основное различие между двумя географическими рамками, помимо различий в энергосистеме, заключается в том, что в Европе нет производства Ingeo ™. В последнем случае необходимый Ingeo ™ должен быть доставлен за границу из США в Европу.

В обоих сценариях раскладушки, изготовленные из Ingeo ™, показали меньшее потенциальное воздействие на окружающую среду, чем раскладушки, изготовленные из ПЭТ или ПЭТФ, по следующим показателям: ископаемые ресурсы, изменение климата, летний смог, токсичность для человека (канцерогенный риск), невозобновляемые и общие первичная энергия. С другой стороны, ПЭТ (и rPET) имеет более высокие показатели в отношении использования природы: сельскохозяйственных угодий, наземного и водного эвтрофикации, токсичности для человека (PM10), возобновляемых источников энергии. ПЭТ также часто имеет более высокий балл по подкислению.

С точки зрения изменения климата, лучший вариант по окончании срока службы любой грейферной раковины — это захоронение (при условии 0% деградации) с последующим сжиганием с рекуперацией энергии и компостированием. С точки зрения невозобновляемых источников энергии лучшим выбором является сжигание с рекуперацией энергии; оба других варианта показывают равное количество баллов.

Предполагая, что свалка является наилучшим сценарием завершения жизненного цикла, для сравнения Ingeo ™ и ПЭТ (100% rPET), Ingeo ™ показывает более низкий балл по следующим показателям: использование ископаемых ресурсов, изменение климата, летний смог, человеческий фактор. токсичность (канцерогенный риск) и невозобновляемая энергия.По другим показателям, таким как подкисление, эвтрофикация наземных и водных организмов и токсичность для человека (PM10), оценка ПЭТ ниже. Те же выводы справедливы для сжигания, что и для варианта с окончанием срока службы. Единственный вариант обращения с отходами, рассматриваемый в рамках США, — это захоронение отходов. Результаты аналогичны результатам для раскладушек, которые попадают на европейские свалки; За исключением индикаторного подкисления, чистые результаты для раковин, изготовленных из материала Ingeo ™, показывают меньшее потенциальное воздействие на окружающую среду, чем для раковин, изготовленных из первичного ПЭТ.Это связано с тем, что гранулы Ingeo ™ не перевозятся за границу в рамках США. Сравнение раскладушек, изготовленных из Ingeo ™, и раскладушек, изготовленных из 100% полиэтилентерефталата, показывает результаты, аналогичные результатам для европейских рамок. Более низкие экологические показатели обнаружены для раковин моллюсков, изготовленных из Ingeo ™, для ископаемых ресурсов, изменения климата, летнего смога, токсичности для человека (канцерогенный риск) и возобновляемых первичных источников энергии. Более низкие показатели экологических показателей обнаружены для раковин моллюсков, изготовленных из 100% rPET, в отношении подкисления, эвтрофикации наземных и водных организмов и токсичности для человека (PM10) [24].

Винк и др. описали исследование LCA от колыбели до ворот PLA, производимого NatureWorks LLC [15]. Их LCA охватывала (1) производство и транспортировку кукурузы (кукурузы); (2) измельчение кукурузы на крахмал; (3) превращение крахмала в сахар декстрозы; (4) превращение декстрозы в молочную кислоту; (5) превращение молочной кислоты в лактид; и (6) полимеризация лактида в PLA. При производстве кукурузы учитывались различные ресурсы, включая семена, удобрения, известняк, электричество и топливо, орошение и энергию, используемую растениями для производства гербицидов и пестицидов.Также учитывались различные сельскохозяйственные продукты, включая соединения азота, фосфатные соединения и выбросы сельскохозяйственных транспортных средств. На стадии переработки кукурузы рассматриваемые мероприятия включали разделение компонентов ядра кукурузы, гидролиз крахмала до сахаров и производство полезных побочных продуктов. Для производства PLA было рассмотрено несколько исходных материалов, включая электричество, топливо, пар, воду и химикаты. Среди результатов были гипс и другие побочные продукты, сточные воды, выбросы в атмосферу и твердые отходы.Результаты этого исследования показали сокращение выбросов парниковых газов на 85% и снижение потребности в энергии на основе ископаемого топлива для производства PLA в 2006 году по сравнению с производством PLA в 2003 году.

Murphy et al. провели исследование LCA пакетов для переноски супермаркетов из биополимеров и синтетических полимеров [25]. В этом исследовании как окисляемые, так и неразлагаемые пакеты из полиэтилена высокой плотности (HDPE) сравнивались с пакетами Mater-Bi ^® на основе крахмала и пакетами из смеси полимеров на основе PLA и ископаемого топлива.Границы системы включали в себя сырье и варианты производства, распределения, использования и утилизации пакетов для переноски, такие как захоронение, сжигание, переработка и промышленное компостирование. Сравнение четырех протестированных типов пакетов показало, что использование и переработка пакетов из полиэтилена высокой плотности оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду. Мешки Mater-Bi ^® , утилизированные путем сжигания, оказались на втором месте с лишь немного большей ударопрочностью, чем мешки из HDPE. На основании этого исследования были сделаны следующие выводы: (1) основным источником воздействия на окружающую среду была добыча и производство материалов для всех четырех типов мешков; (2) не было доказательств экономии энергии при производстве пакетов из биопласта; (3) варианты обращения с отходами сильно влияют на результат ОЖЦ; (4) сжигание — лучший вариант утилизации пакетов из биопласта; (5) захоронение пакетов из биопластика приводит к наименьшему потенциалу глобального потепления из-за медленного разрушения пакетов; и (6) компостирование не является явным победителем при утилизации пакетов из биопласта.Однако следует отметить, что биопластиковые пакеты являются экологически безопасными и изготавливаются с использованием возобновляемого сырья, которое является биоразлагаемым, что может помочь уменьшить количество отходов, отправляемых на свалки.

Противоречивые выводы были сделаны в обзорном исследовании Дэвиса и Сонга [26] о потенциальном влиянии биоразлагаемых упаковочных материалов на управление отходами с точки зрения захоронения, сжигания, рециркуляции / повторного использования, компостирования и анаэробного сбраживания. Наиболее предпочтительными вариантами утилизации этих материалов в конце жизненного цикла являются домашнее и муниципальное компостирование вместо захоронения в качестве наихудшего варианта утилизации, вторым наихудшим вариантом является сжигание с анаэробным сбраживанием где-то посередине.Методы переработки обычных полимеров обычно не подходят для биоразлагаемых биополимеров [26].

Пьемонте [27] использовал методики LCA от колыбели до ворот и от колыбели до могилы для сравнения PLA и Mater-Bi ^® с обычными полимерами (PE, PET), оценивая фактическую экономию энергии и парниковых газов в результате производства. этих биополимеров. Также были приняты во внимание окончательные сценарии компостирования, сжигания, анаэробного сбраживания и механической переработки.Анализ показал, что процессы сжигания, компостирования и анаэробного сбраживания явно отстают с экологической точки зрения и с точки зрения процесса механической переработки. Из-за неопределенностей, связанных с надежностью данных LCI и используемым методом LCA, результаты, представленные в этой статье, могут быть полезны для первых выводов об экологической надежности биополимеров, но не могут рассматриваться в качестве руководства для рыночного использования ПЭТ или ПЭ в качестве по сравнению с PLA или Mater-Bi ^® .Следует отметить, что дополнительные затраты, связанные с сортировкой PLA из смешанного потока рециркуляции, не были приняты во внимание при физической (механической) рециркуляции [27].

Гидродинамическое трение — обзор

4.1.4 Супергидрофобные нановолокна

В последнее время супергидрофобные материалы и устройства привлекают большое внимание во всем мире из-за неадгезионных и несмачивающих свойств поверхностей для ряда различных многофункциональных приложений, включая самообслуживание. -очистка, защита от обледенения, антикоррозия, низкое гидродинамическое трение и шаблоны для направленной самосборки наноматериалов для микроэлектромеханических систем (МЭМС), наноэлектромеханических систем (НЭМС), а также микрожидкостных и наножидкостных материалов и устройств [16].Было заявлено, что супергидрофобные поверхности демонстрируют удивительно высокие углы смачивания и низкий гистерезис углов смачивания между углами смачивания и отступления капель воды. Это явление можно часто наблюдать в природе, например, супергидрофобные свойства крыльев многих насекомых, жуков, растений и некоторых листьев из-за их поверхностной структуры и химического состава. Капли воды мгновенно отталкиваются или скатываются с супергидрофобных поверхностей [14,16,17,38–41].

Асматулу и др.изучал современные научные и технологические разработки электропряденых нановолокон, супергидрофобность и их применение в мембранах, антиобледенении, самоочищении, проникновении влаги, чувствительных интеллектуальных материалах и других связанных областях [14,16,17,38 –40]. Самоочистка супергидрофобных поверхностей состоит из правильного сочетания морфологии поверхности и гидрофобных образований для создания чрезвычайно высоких значений угла контакта с водой на этих поверхностях и отгонки капель воды от поверхностей [39].Капли воды с углом контакта с водой от 150 до 180 градусов просто скатываются с поверхности, унося грязь, частицы и другие загрязнения с поверхности под действием силы тяжести под меньшими углами. В своих исследованиях авторы кратко объяснили теорию метода супергидрофобной самоочистки и основные принципы процесса электропрядения. В этих исследованиях авторы также упомянули различные электропряденые нановолокна и сравнили результаты испытаний друг с другом с точки зрения супергидрофобных свойств и их логического, научного и промышленного применения [14,16,17,38–41].

Смачиваемость поверхности играет жизненно важную роль в повседневной деятельности человека и промышленных потребностях. Как указано, поверхностная энергия и шероховатость являются доминирующими параметрами для определения смачиваемости поверхности подложек. Вещество с наименьшей поверхностной энергией 6,7 мДж / м ² (с закрытыми-гексагонально-упакованными группами CF ₃ ) дает угол контакта с водой 120 градусов, в то время как после обработки поверхности поверхности гидрофильных материалов могут предлагают углы контакта с водой более 150 градусов [14,16].Утверждается, что группа CF ₃ обеспечивает самую низкую поверхностную энергию, и при функционировании на плоской поверхности угол контакта с водой может быть увеличен до 120 градусов. Используя фторированные и нефторированные полимерные соединения, можно изготавливать различные формы супергидрофобных электропряденых нановолокон [16].

Zheng et al. исследовали композитную пленку микросферы / нановолокна в виде листьев лотоса, изготовленную из полистирола (ПС), с помощью метода электрогидродинамики и сообщили о супергидрофобных структурах поверхностей [42].В этих исследованиях авторы использовали блок-сополимер поли (стирол-b-диметилсилоксан) для получения электропряденых нановолокон диаметром 40–150 нм и углом контакта с водой 163 градуса. Поверхностная гидрофобность в основном обусловлена ​​процессом обогащения поверхности за счет силоксановых групп на поверхности и точным контролем шероховатости поверхности нановолокон, полученных методом электропрядения.

Канг и др. исследовали влияние растворителей на супергидрофобность поверхности нановолокон [43]. Если порошок полистирола был растворен в тетрагидрофуране и хлороформе перед процессом электропрядения, значения краевого угла смачивания водой поверхностей нановолокон были между 138 и 139 градусами, соответственно; однако тот же полимер, растворенный в растворителе N, N-диметилформамида, обеспечивает значение краевого угла смачивания водой более 154 градусов, что указывает на то, что растворители оказывают огромное влияние на гидрофобность и смачиваемость поверхности [43].Acatay et al. заявили, что волокнистые пленки, полученные электрораспылением низкомолекулярного полимера (акрилонитрил-со-α, α-диметилизопропенилбензилизоцианат) с полимерными нановолокнами и перфторированным линейным диолом, обеспечивают краевой угол смачивания воды 167 градусов, что считается очень супергидрофобным. а смачиваемость практически невозможна [44].

Недавно был изучен ряд различных фторсодержащих агентов, которые могут обеспечивать супергидрофобные поверхности для различных промышленных и научных целей.Несмотря на то, что фторсодержащие агенты могут не растворяться в растворителях для электропрядения, в этой области проводятся некоторые новые исследования, направленные на повышение растворимости фторированных полимеров путем объединения цепей с растворимыми полимерами. В основном они имеют гибридные структуры для обеспечения двойной производительности во время приложений.

Agarwal et al. сообщили о возможности изменения супергидрофобности за счет изменения морфологии поверхности и использования фторированных сополимеров пентафторстирола (ПФС) с полистиролом [45].Гидрофобность PFS обеспечивается за счет атомов фтора в ароматических кольцевых структурах полимеров PFS и добавления 30 мас.% PFS в растворы PS и растворения их в THF: DMF (тетрагидрофуран: диметилформамид) (1: 1 об. / Об.) смесь растворителей обеспечила супергидрофобные поверхности нановолокон (более 160 градусов). Капли воды могут оставаться на поверхности волокна и мгновенно скатываться после изменения угла или легкого перемещения. В том же исследовании также сообщается, что супергидрофобные свойства не связаны напрямую с молекулярной массой полимеров [45].

Acatay et al. сообщили, что поверхности негидрофобных материалов могут быть модифицированы фторирующими агентами, чтобы сделать эти поверхности супергидрофобными [44]. Авторы заявили, что термореактивный полимер в результате реакций акрилонитрила (AN) и диметилмета-изопропенилбензилизоцианата (TMI), и при сшивании полученного поли (AN-co-TMI) с перфторированным линейным диолом (фторсвязь-D) наблюдается наибольшая влажность. угол контакта 166,7 градуса и наименьший угол скатывания воды 4.3 градуса. ДМФА в растворе был ключевым фактором в управлении топологией электропряденой пленки, в то время как переориентация фторных групп в течение более длительного времени обеспечивала наименьшую поверхностную энергию [44]. Другими словами, до тех пор, пока на поверхностях материалов имеется достаточная микро- и наноразмерная шероховатость, добавление гидрофобизирующих агентов приведет к повышению уровня поверхности до супергидрофобного или близкого к супергидрофобному.

Singh et al. сообщили о супергидрофобной и очень гидрофобной поверхности нетканых матов из электропряденых нановолокон с использованием поли [бис (2,2,2-трифторэтокси) фосфазен] фторированных полимеров [46].В ходе экспериментальных исследований концентрации полимерных растворов изменяли путем варьирования концентраций растворителя для получения множества нановолокон с разным диаметром (до 52 нм), что напрямую влияло на морфологию поверхности. Полимер, использованный в этом исследовании, имел неорганическую основную цепь и фторированную группу. Гидрофобизирующий полимер в приготовленных растворах вдоль текстур матов из нановолокон оказал огромное влияние на гидрофобные свойства поверхности материалов из нановолокон (краевые углы смачивания водой поверхностей нановолокон составляли от 135 до 159 градусов) [46].Фторирующий агент не только обладал гидрофобными свойствами, но также обладал высокой стойкостью к химическим веществам, а также был устойчивым к возгоранию и радиации, что будет полезно для различных промышленных применений.

Chen et al. изучили фторированный силан с поливинилиденфторидом (PVDF), а затем процесс прививочной полимеризации был применен к 3-триметоксилпропилметилакрилату с PVDF, чтобы соединиться с фторированным силаном для улучшения гидрофобных свойств [47]. В этом случае полимерные нановолокна имели в структуре как фторированные, так и триэтоксисилановые группы.Фторированные полимерные группы, в основном насыщенные CF ₂ и CF ₃ , обеспечивают высокие водоотталкивающие свойства, тогда как триэтоксисилановая группа в основном проявляет функцию химической реакционной способности в полимерных структурах. Нановолокна из электропряденого ПВДФ с фторированным силаном способны образовывать угол контакта с водой более 144 градусов; однако плоская мембрана из ПВДФ обеспечивала угол контакта с водой всего 140 градусов. На рис. 4.7 показано несколько полимеров из нановолокон, использованных в этих экспериментальных исследованиях, с различными значениями краевого угла [47].Нановолокна с образованием бусинок показали угол контакта с водой 144 градуса (рис. 4.7A), в то время как нановолокна без бусинок показали более высокие значения угла контакта с водой, равные 147, 156 и 152 градусам, соответственно. Это экспериментальное исследование пришло к выводу, что сшитый PVDF с PFOTES снижает общую поверхностную энергию поверхностей нановолокон и значительно улучшает значения краевого угла смачивания водой в супергидрофобных диапазонах.

Рисунок 4.7. СЭМ-изображения мембран, полученных из следующего: (A) PVDF, (B) фиброн шелка-SFPVDF, (C) PVDF / 1H, 1H, 2H, 2H-перфтороктилтриэтоксисилан (PFOTES) и (D) SFPVDF / PFOTES с использованием метода электропрядения .

Электростатические / энтропийные манипуляции с макромолекулами в наноканале. Обмен местами макромолекул

Исследование проводилось с помощью простого и относительно быстрого метода nMC (неравновесный Монте-Карло) [48]. Метод был выбран из-за простоты его реализации.

Моделирование проводилось на трехмерной кубической решетке с постоянной решетки b . Ограниченное пространство исследуемого процесса представляло собой прямоугольный наноканал с одним открытым и закрытым концом.Длина наноканала составляла 600 b , а ширина D была равна от 3 b до 11 b (в зависимости от моделирования в большинстве моделей D = 5 b ). Выбор геометрии наноканала был обусловлен тем, что моделирование, проведенное в наноканале с открытыми обоими концами, длилось очень долго в результате проталкивания нейтральной макромолекулы полиионом на большие расстояния.

Полимерные цепи представлены ПАВ, внедренными в решетку.Каждый мономер идентифицируется участком на решетке (шарик B), поэтому каждая цепь представляет собой ансамбль из N последовательных участков, занятых шариками B. Следующие по цепочке бусинки расположены в соседних узлах решетки на расстоянии b . Были рассмотрены две различные полимерные цепи: одна (C1) состоит из двух типов шариков: электрически нейтральных и несущих элементарный электрический заряд, а другая (C2) состоит только из электрически незаряженных шариков, расположенных на равных расстояниях вдоль цепи.Предполагалось, что одна заряженная гранула, несущая электрический заряд q _P / e , равный +1 (где e — элементарный заряд), электростатически взаимодействует со всеми остальными зарядами в системе. Поскольку были приняты общие атермические условия, всеми другими межмолекулярными взаимодействиями пренебрегли, за исключением исключенных объемных эффектов. Обе исследуемые цепочки состояли из N бусинок. Моделирование проводилось для постоянного электрического заряда полииона, определяемого постоянной плотностью электрически заряженных шариков, равной σ (отношение количества заряженных шариков к общему количеству шариков в цепочке, обычно σ = 0.2). Положение заряженных бусин вдоль цепочки фиксировалось. Предполагалось, что ближайшие соседние узлы решетки этих шариков недоступны для других заряженных шариков, имитируя, таким образом, эффект сольватации ионов. Расчеты проводились для цепей ПАВ с использованием алгоритмов Вердье-Стокмайера [49, 50].

Дисперсионная среда представляла собой раствор молекул одновалентного электролита. Ионы рассматривались как узлы решетки, содержащие электрические заряды q _I / e , равные -1 или + 1.Отдельные ионы (I бусинки) занимали узлы решетки, окруженные пустыми узлами, соответствующими молекулам растворителя, составляющим сольватную оболочку иона. Предполагалось, что узлы решетки, образующие сольватную оболочку, недоступны для заряженных шариков. Этот способ учета ионной сольватации, аналогичный сольватации заряженных полимером гранул, аналогичен предложенному Ruckenstein et al. [51]. Предполагаемый исключенный объем вокруг одного заряженного шарика примерно соответствовал оценкам Паунова и др.[52] для учета гидратации ионов, которая в шесть раз превышает объем иона. Толщина оболочки превышала длину Бьеррама для относительной диэлектрической проницаемости среды, использованной в исследовании ( ε = 80), что позволяло пренебречь конденсацией Мэннинга [53]. Принятое значение ε соответствует объемной водной фазе.

Количество положительно и отрицательно заряженных шариков I в симуляторе ( n ₊ и n _— соответственно) определялось ионной силой I _S раствора, который был определен как:

$$ {I} _ {\ mathrm {S}} = \ frac {1} {2} \ left (\ frac {\ left ({n} _ {+} + {n} _ {-} \ справа) \ kern0.2V} \ вправо) $$

(1)

, где V представляет объем микроканала. Числа n ₊ и n _— были рассчитаны с учетом зарядов полимера для обеспечения электронейтральности. Начальные положения шариков I были случайными, как генерировались с использованием генератора псевдослучайных чисел, принимая во внимание эффекты исключенного объема цепочек и ранее случайно сгенерированных шариков I вместе с их сольватными оболочками.

Релаксация системы была достигнута с помощью случайных микромодификаций положения шариков, которые я сделал с шагами, которые имеют длину b в любом направлении решетки. Количество заряженных шариков I в блоке моделирования было скорректировано с учетом ионной силы ( I _S = 0,001) и электрического заряда, переносимого полиионом C1.

На обоих концах канала применялись периодические граничные условия для движения простых ионов. Поскольку в процессе моделирования ионы перемещаются к противоположно заряженным электродам вне бокса, граничные условия гарантируют электронейтральность системы.На закрытом конце применялась мембрана, непроницаемая для макромолекул, но проницаемая для простых ионов. Модель мембраны имитирует реальную полупроницаемую мембрану или поверхность электрода, на которой происходит создание и аннигиляция ионов в результате электродных реакций. На другой конец наноканала не накладывается никаких дополнительных ограничений, поскольку оба типа макромолекул не пересекают его: C1, потому что он движется в противоположном направлении; и C2, потому что моделирование останавливается до достижения конца наноканала.

Внешнее электрическое поле E прикладывалось в направлении, параллельном наноканалу. Его поляризация вынуждала движение цепочки C1 к закрытому концу и движения ионов в направлениях, указанных их знаками. Исходные положения обеих цепочек показаны на рис. 1а.

В процессе моделирования были рассчитаны составляющие свободной энергии системы. Поскольку внутренняя энергия неионных внутри- и межмолекулярных взаимодействий для полимерных цепей была равна нулю в результате предположения об атермических условиях, единственной энергетической составляющей системы была энергия электростатического взаимодействия.2 {r} _ {\ mathrm {i}, \ mathrm {j}}} $$

(2)

, где ε ₀ — диэлектрическая проницаемость вакуума, а ε — относительная диэлектрическая проницаемость среды, тогда как q _i и q _j представляют электрические заряды анализируемых в настоящее время заряженных объектов, расположенных на расстояние r _ij . Расчет был выполнен с использованием минимального соглашения об изображении и радиуса отсечки, равного половине длины бокса (300 b ) в направлении, параллельном наноканалу.В большинстве симуляций ( N = 50, σ = 0,2) применяемый радиус гарантирует, что только дальнодействующие ионные взаимодействия с энергией меньше 0,03 элементарного взаимодействия между соседними заряженными полимерными шариками не учитывались.

В рамках модели было принято, что ε ₀ b / e равняется 8 · 10 ⁻⁴ , что гарантирует, что энергия взаимодействия между двумя одновалентными точечными зарядами, расположенными на расстоянии b (т.е., в непосредственной близости, определяемой постоянной решетки) был эквивалентен 100 k _B T (поскольку для столь малого расстояния ε = 1). Энергия заряженных шариков во внешнем электрическом поле рассчитывалась по формуле:

$$ {U} _ {\ mathrm {E}} = \ frac {E} {\ varepsilon_o \ varepsilon} \ sum \ limits _ {\ mathrm {i}} \ frac {q _ {\ mathrm {i}} {x} _ {\ mathrm {i}}} {e \; b} $$

(3)

, где E — внешнее электрическое поле, направленное одинаково во всех коробках (обычно E ( eb / k _B T ) = 0.{N-1} \ ln \ left ({\ omega} _i \ right) $$

(4)

, где N обозначает количество бусинок в цепочке, k _B — постоянная Больцмана и ω _i — эффективное координационное число каждой последующей бусины в цепочке, т.е. просто равно количеству узлов решетки, занятых молекулами растворителя. Модификация заключается в применении «фантомной цепи»; сначала вся цепочка была удалена из пространства моделирования, затем, следуя цепочке, пошагово вычислялось значение ω _i .2 \ left ({\ rho} _ {-} \ ln \ left ({\ rho} _ {-} \ right) + {\ rho} _ {+} \ ln \ left ({\ rho} _ {+} \ right) — {\ rho} _0 \ ln \ left ({\ rho} _0 \ right) \ right) $$

(5)

, где ρ _— и ρ ₊ обозначают плотности анионов и катионов, соответственно, вдоль канала, тогда как ρ ₀ обозначает распределение плотности соответствующего вида шариков I в ящик без заряженных цепочек, предполагая, что в каждой точке моделирования достигается стационарное состояние облака противоионов.Плотность определяется как отношение количества узлов, занятых ионами, к общему количеству узлов в слоях вокруг центра макромолекулы C1 и в пустом канале. Радиус суммирования R _S был равен 300 b и удовлетворял минимальному требованию соглашения об изображении.

Свободная энергия Гельмгольца A системы была рассчитана как сумма (i) энергетических вкладов U _M и U _E , связанных с взаимными электростатическими взаимодействиями между всеми заряженными частицами в системе и их взаимодействие с внешним электрическим полем и (ii) энтропийные вклады S _P и S _E , связанные с конформациями цепей и распределением ионов вблизи полимерных цепей, соответственно:

$$ A = {U } _ {\ mathrm {M}} + {U} ​​_ {\ mathrm {E}} — T \ left ({S} _ {\ mathrm {P}} + {S} _ {\ mathrm {E}} \ справа) $$

(6)

Метод nMC [48] был применен для изучения транслокации макромолекул и миграции ионов.Элементарная микромодификация, применяемая при моделировании, состоит из (i) случайного выбора перемещаемого объекта (полимерный шарик одной из макромолекул или простого иона), (ii) перемещения объекта в новое положение (с использованием элементарного Verdier -Алгоритмы Стокмайера, которые включают изгиб-скачок, коленчатый вал (два сегмента), рептацию (билокальный) или конечные перемещения [49, 50] полимерного шарика или одиночный переход к одному из соседних узлов решетки простого иона), (iii) проверка того, не нарушает ли новая позиция топологические ограничения или условие исключенного объема, и, наконец, (iv) критерий Метрополиса.В критерии использовалась зонтичная выборка [48], основанная на энтропиях макромолекул и ионов (уравнения 4 и 5) в качестве меры вероятности состояния системы, в то время как энергия системы, определяемая уравнениями. 2 и 3 использовались для расчета фактора Больцмана в стандартном алгоритме Метрополиса при постоянной пониженной температуре T = 1. Все типы элементарных микромодификаций использовались с частотой, пропорциональной количеству объектов, к которым они могут быть применены, поскольку такие процедура обеспечивала правильный временной масштаб моделирования [55, 56].

Каждое моделирование начиналось с макромолекул, изначально уравновешенных, а затем расположенных на начальном расстоянии между их центрами масс, приблизительно равном 50 b . В результате уравновешивания координаты центров масс и расстояния между ними в целом не были целыми числами, но эта неопределенность не имела значения, поскольку время от начала моделирования до момента столкновения макромолекул не было существенным в исследовании. Полиион всегда располагался с противоположной стороны относительно притягивающего электрода.Затем было включено электрическое поле и началось направленное движение полииона (С1).

Все результаты, представленные в статье, представляют собой усреднение не менее 500–5000 траекторий пар мигрирующих цепочек. Количество бусинок в обеих испытанных цепях составляло N = 10 ÷ 200 (в большинстве симуляций N = 50). Каждая отдельная симуляция представляет собой результат до 10 ⁵ шагов nMC (один шаг nMC соответствует количеству сдвигов, необходимых для того, чтобы дать каждому из шариков возможность перемещаться один раз, т.е.е., 100 элементарных микромодификаций макромолекул двух макромолекул ( N = 50). Фактическое количество шагов ограничивалось достижением дна наноканала молекулой C1. Единица соответствующего периода времени была определена как один цикл nMC.

Данные, собранные в результате моделирования, содержат следующее: положения центров масс катушек, все компоненты свободной энергии системы, включая внутреннюю энергию электростатического взаимодействия между всеми заряженными частицами — ионами и заряженными сегментами, электростатическое взаимодействие частиц с внешнее электрическое поле, конформационная энтропия полииона и незаряженной макромолекулы и конфигурационная энтропия ионов простого электролита в дисперсионной среде.Поскольку предполагались атермические условия, в исследовании не учитывались все другие межмолекулярные взаимодействия, а также взаимодействие со стенками наноканалов, за исключением исключенного объемного эффекта. Следует также подчеркнуть, что исследуемая система представляет собой демпфирующую динамическую модель, учитывающую только активационный аспект диффузии и пренебрегая эффектами инерции [57].

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.