Сабақтың технологиялық картасы

Пәні: Медициналық биофизика.

Күні:

Тобы: Ф1К.

Тақырыбы: 41. Дененің жылулық сәулелері. ЭПР және ЯМР –ді медицинада пайдалану.

Сабақтың мақсаты:

• Білімділік: дененің жылулық сәулеленуі жайлы түсінік беру. ЭПР және ЯМР-ді медицинада қолдану аясын түсіндіру

• Дамытушылық: студенттердің алған білімдерін іс жүзінде ұштастыруға, логикалық ойлау қабілеттерін, ойын технологияларын арқылы дамыту, компьютерлік сауаттылықтарын арттыру.

• Тәрбиелік: өз жеріне, еліне деген сүйіспеншілікке баулуды арттыру, оның қадір-қасиетін ұғынуға, іскерлікке, ұқыптылық тәрбиелеу.

Сабақтың типі: аралас сабақ

Сабақтың қамтамасыздандырылуы:

• оқу көрнекілік құралдар:презентация

• үлестірмелі материалдар: тест, үлестірме қағаздар

• ТОҚ: компьютер

Өз бетінше жұмыс: сұрақ – жауап

Сабақтың өту барысы

Ұйымдастыру кезеңі:(5 мин)

• Оқушылардың біліктілігі мен дағдысын тексеру: (25 мин)

1. Лазер дегеніміз не?

2. Соққы эффектісі дегеніміз не?

3. Лазерлерді медицинада қолдану аясы қандай?

• Жаңа тақырыптың мазмұны мен жүйесі (конспект): (40 мин)

Магнит өрісіндегі атомға жиілігі v электромагниттік толқын әсер етсін.Электромагниттік толқынның энергиясы мынаған тең.

ђv = µ · gB

Мұндағы, ђ = 6,62 • 10^-34 Дж • с – Планк тұрақтысы; g – гидромагниттік қатынас – ол парамагниттік заттың табиғатына тәуелді фактор, бос электрон үшін g = 2; µ = 0,927 ·10^-23 Дж/Тл – Бор магнетоны; В- магнит өрісінің индукциясы.

Электромагниттік толқынның магнит өрісінің әсерінен атом бір энергитикалық деңгейден екінші энергетикалық деңгейге өтеді. Осы құбылысты 1944 жылы Е.К.Завойский ашқан және ол электрондық парамагниттік резонанас деп аталады. Атом бір энергитикалық деңгейден екінші деңгейге тек қана белгілі бір жиілікте ғана өтеді, олай болмаса, бұл резонанстық сипат алады. Энергитикалық деңгейлерге өту атомдардың магнит моментіне байланысты болады (электронның магнит моментінен бөлек,ядролық магниттік момент бар екенін ескерте кетейік,) .Бұл құбылыс тек парамагниттік заттарда ғана байқалады. Диамагнетиктерде атомдардың магнит моменті нөлге тең, сондықтан резонанос құбылысы болмайды.Теңдеуден резонанстық жиелікті табайық: егер магнит өрісінің индукциясы В = 0,3 Tл –ға тең болса, онда жиілік v ≈10¹⁰ Гц, болады. Олай болса электрондық парамагниттік резонанстық жиілігі радиотолқынның жиілік аралығына сәйкес келеді екен.Электромагниттік толқынның әсерінен атом жоғарғы энергетикалық деңгейге қандай ықтималдықпен өтсе, төменгі деңгейге өту ықтималдығы да тура сондай болады.Егер атом жоғарғы энергетикалық деңгейге өтсе, электромагниттік толқынның энергиясы азаяды және керсінше төменгі деңгейге өтсе - көбейеді.

ЭПР – заттың өзіндік бос радикалдарын анықтап және зерттеу үшін ЭПР әдісін қолданылады. ЭПР спектірі сәулеленген ақуызды бос радикалдардың пайда болу себебін анықтауға және осыған байланысты радиациядан зақымдалған өнімдердің өзгеруін қадағалауға мүмкіндік береді.ЭПР фотохимиялық өзгеруді зерттеуге, кейбір заттардың канцерогендік белсенділігін, ауадағы радикалдардың концентрациясын анықтауға қолданылады.

Спин- таңба әдісі. Әдістің мәнә мынанда: құрылымы жақсы белгілі парамагнит қоспасын (таңба) зерттейтін заттың молекуласымен ковалентті байланыстарды.ЭПР спектірі арқылы молкуладағы спин таңбаның тұрған жерін анықтайды. Таңбаны молкулалардың әр жеріне енгізу арқылы әртүрлі атом топтарының тұрғын орнын, олардың өзара әсерлесуін, молекулалардың қозғалуы ерекшеліктерін анықтауға болады.

Спин – сүңгі әдісі. Әдістің мәнә мынанда: зерттейтін жүйкеге спин – сүңгіні енгізеді – ол жүйедегі молекулалармен ковалентті байланысқан парамагнит бөлшектері. Сүңгінің ЭПР спектрінің өзгеруі оның қоршаған молекулалардың жағдайы, микротұтқырлығы (спин – сүңгі мамандығы тұтқырлық) туралы ақпарат береді.Бұл әдістің биологиялық мембрананы, медицинада пайдаланатын полимерлік жүйені зерттеуде кеңінен қолданылады.

Ядролық – магниттік резонанс- деп тұрақты магнит өрісіндегі парамагниттік ядролардың электромагниттік толқын энергиясын жұтуы кенет өтетін құбылысты айтады. Парамагниттік ядролардың магниттік моменті болады, мысалы, Н¹,₆C¹³, ₁₅P³¹ және т.б. Кейбір ядролардың магниттік моменті болмайды, мысалы; ₂H⁴ , ₈O¹⁶, ₆C¹², және т.б. Биологиялық объектілерде парамагниттік ядролары аса көп. Мысалы ₁H¹ – протондарды ЯМР – та қолдануға болады. Ядроға электромагниттік өрісімен әсер етіп, оны бір энергетикалық деңгейден екінші энергетикалық деңгейден өткізуге болады. Ол үшін әсер етуші электормагниттік толқынның энергиясы мынаған тең болу керек.

ђv = µ ·g_я µ_я В,

Мұндағы g_я – Ланденің ядролық көбейтіндісі оның парамагниттік ядросы үшін мәні әртүрлі болады, мысалы фотон 1/1836 бөлігіне тең, яғни µ_я = 1/1836. Егер магнит өрісінің кернеулігі В ≈ 1 Тл болса, онда айнымалы электромагниттік өрісінің жиілігінің жоғарыдағы теңдеу арқылы табуға болады, яғни v ≈ 5·10⁷ Гц. Бұл жиілік ЭПР жиілігінен көп кіші.

Жаңа материалды бекіту, біліктілік пен дағдыны қалыптастыру: (15 мин)

1. Электрондық – парамагниттік резонанс дегеніміз не?

2. Ядролық – мангинттік резонанс дегеніміз не ?

3. ЭПР мен ЯМР қалай түсінесің?

Сабақтың қортындысы: (3 мин)

• Рефлексия:

Кандай жаңа ұғымдармен таныстыңдар?

Өз мақсаттарыңа жеттіңдер ме?

Қандай қиындықтармен жолықтыңдар?

Болашақ маман ретіндегі тақырыпқа көз-қарасың қандай?

• Бағалау:

Сабаққа белсене қатысқан, жұмысты толық орындаған студенттерді бағалау. Бағаны оқу журналына қою

• Үй тапсырмасы: (2мин)

Сөзжұмбақ, тест

БЕКІТЕМІН

Директордың оқу әдістемелік

жұмысыжөніндегіорынбасары

Жантелиева Л.О.

«____»__________2016 ж.

______________________