Дослідження біофізичних характеристик кератину волоса людини методом імпедансної спектроскопії

Гавриляк В. В., Яремкевич О. С.

МЕТОДИ І МЕТОДИКИ

Наукова стаття

У статті представлено результати досліджень біофізичних характеристик волоса людини ме- тодом імпедансної спектроскопії при змінному струмі частотою від 1 до 100 кгц за дії водного розчину ті- огліколевої кислоти. Установлено, що комплексний опір волокна залежить від частоти змінного струму, причому найбільша різниця у біоімпедансі нормального і хімічно обробленого волоса спостерігається у низькочастотному діапазоні (від 100 гц до 40 кгц). Імпеданс нативного волоса при частоті струму від 1 до 40 кгц вірогідно вищий порівняно із хімічно обробленим волосом, причому його найнижче значення зафіксоване на частоті 10 кгц (відповідно 3,59 Ом та 1,77 Ом, Р 2264 > 0,01). Показано, що фазовий кут зсуву між активною і реактивною складовими опору хімічно обробленого волоса, незалежно від частоти змінного струму, є нижчим порівняно з нативним волосом, а його найнижче значення зафіксовано при частоті 40 кгц (відповідно -73,87° та -61,25°, Р 2264 > 0,01).

волос людини, електричний імпеданс, кут , структура, тіогліколева кислота

• Еberg P. Assessment of skin lesions and skin cancer using simple electrical impedance indices / P. Еberg, I. Nicander, U. Hol- mgren [et al.] // Skin Res. Technol. – 2003. – Vol. 9. – P. 257-261.
• AD5933 Application Note № “Measuring Grounded Impdance Profile Using the AD5933”, Analog Devices (http://www. ana- log. com).
• AD5933 Datasheet: Analog Devices (http://www. analog. com).
• Birgersson U. Non-invasive bioimpedance of intact skin: mathematical modeling and experiments / U. Birgersson, E. Birgers- son, P. Aber [et al.] // Physiol. Meas. – 2011. – Vol. 32. – P. 1-18.
• Birgersson U. Estimating electrical properties and the thickness of skin with electrical impedance spectroscopy: Mathematical analysis and measurements / U. Birgersson, E. Birgersson, S. Ollmar / /J. Electr. Bioimp. – 2012. – Vol. 3. – P. 51–60.
• Brown B H. Electrical impedance tomography (EIT): a review / B. H. Brown // J. Med. Eng. Technol. – 2003. – Vol. 27. – P. 387-393
• Dua R. Detection of basal cell carcinoma using electrical impedance and neural networks / R. Dua, D. G. Beetner, W. V. Stoeck- er, D. C. Wunsch // IEEE Trans. Biomed. Eng. – 2004. – Vol. 51(1). – P. 66-71.
• Ellis K J. Human Body Composition: In Vivo Methods. / K. J. Ellis // Physiological Reviews. – 2000. – Vol. 80 (2). – P. 649-680
• Grimnes S, Martinsen O. Bioimpedance and bioelectricity basics. – San Diego: Academic Press, 2000. – 309 p.
• Martinsen O. Dielectric properties of some keratinized tissues. Part 2: human hair / O. Martinsen, S. Grimnes, E. Kongshaug // Med. Biol. Eng. Comput. – 1997. – Vol. 35. –P. 177–180.
• Martinsen O. Water sorption and electrical properties of human nail / O. Martinsen, S. Grimnes, S. Nilsen // Skin Research and Technology. – 2008. – Vol. 14. – P. 142–146.
• Robbins C. R. Chemical and physical behavior of human hair / C. R. Robbins. – New York, Berlin Heidelberg : Springer-Verlag.– 2012. – 724 p.
• Schwan H. P. Electrical characteristics of tissues: A survey biophysics / H. P. Schwan. – 1963. – № 1. – Р. 198–208.

«Вістник проблем біології і медицини» Випуск 1 (106), 2014 рік , 208-211 сторінки, код УДК 611. 781: 612. 014. 42