Способ определения биологической активности стекла

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ СТЕКЛА, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, определяют трансэпителиальный потенциал фрагмента кожи брюшка лягушки в растворе Рингера для амфибий, затем вводят в контакт с кожей стекло в виде гранул, шариков или вытяжку, полученную при их кипячении , и по величине падения трансэпителиального потенциала оценивают биологическую активность стекла.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

ОРМ ЛНРП

РЕСПУБЛИК

„SU„,113874О

4(51) G 01 М 33 48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТЙРЫТЬФ

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТЮМНСМУ СВИДЬТВЛЬСТВМ!

6 1 (21) 3500441 I 28-13 (22) !6.07.82 (46) 07.02.85. Бюл. !! 5 (72) Л. Н. Лысенок, Ю. В. Наточин, В. А. Воронин, Г. И. Журавлев и Л. А. Тиунов (53) 666.11.7+)12.93+172.7(088.8) ,(56) l Парфенов В. Ф., Хрусталев Г. А.

Шувалов Н. П. Аппарат для споласкивания посуды. -"Лабораторное дело", 198!, т.16, 1! 1, с 50-51 (прототип), (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОИ АКТИВНОСТИ СТЕКЛА, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа, определяют трансэпителиальный потенциал фрагмента кожи брюшка лягушки в растворе Рингера для амфибий, затеи вводят в контакт с кожей стекло в виде гранул, шариков или вытяжку, полученную при их кипя-. чении, и по величине падения трансэпителиального потенциала оценивают биологическую активность стекла.

1138740

Изобретение относится к специальной медицинской технике, использующей стекло в биологических производствах при культивировании различными способами клеточных тканевых культур и протезостроении (протезы глаз, зубов . и др.), Специфика эксплуатации в этой области материала заключается в его не-. посредственном контакте с тканями жи- 10 вого организма, биоактивными средами; клетками культур и ростовыми и питательными средами.

В процессе контакта с живым объек том (минуты, часы) реализуется в той 15 или иной степени специфическое свойство стекла — его биологическая актив. ность - оказывать при его разрушении

;целенаправленное воздействие на находящуюся с ним в контакте систему био- 20 объектов.

Известен способ определения биологической активности стеклянной лабораторной посуды путем сравнения времени формирования на последующей подложке монослоя культур куриных фибробластов и диплоидных клеток человека, цитоморфологических характеристик культур и чувствительности культур к вирусу везикулярного стоматита 1.13. 30

Недостатками известного способа являются его трудоемкость и длительI ность.

Целью изобретения является упрощение способа. 35 указанная цель достигается тем, что согласно способу определения биологической активности стекла определяют трансэпителиальный потенциал фрагмента кожи брюшка лягушки в раст-40 воре Рингера для амфибий, затем вводят в контакт с кожей стекло в виде гранул, шариков или вытяжку, полученную при их кипячении, и по величине падения трансэпителиального потенциа-45 ла оценивают биологическую активность стекла.

Пример. Объект исследования— синтезированное стекло состава

ЗЗИа О 67 Si02, скорость разрушения 50 которого в солевых растворах Рингера предварительно оценена гравиметрическим способом при 40 и 100 С.

Выбор для регистрации характерйстики биоактивности объекта значений .55 трансэпителиального потенциала кожи лягушки обусловлен тем, что эта величина — интегральный показатель функциональной активности живой клетки. Высокое значение потенциала свидетельствует об активности ферментов, постоянстве протекания метаболических процессов и т,д установка для измерения величины трансэпителиального потенциала состоит из измерительной ячейки, хлорсеребряного электрода в растворе KCF агаровых мостиков, приготовленных на

0,68 Ж-ном в растворе КСР, каломельного электрода, потенциометра, источника постоянного тока и микроамперметра. Все конструктивные .элементы ячейки изготовлены из кварца, стекла

"пирекс". Измерительная установка позволяет проводить определение разности потенциалов, характеризующей функциональное состояние клеток эпителия и зоны клеточных контактов, так как оно определяет электрическое сопротивление эпителиального слоя. Для измерения активного транспорта натрия определяется ток короткого замыкания при подключении источника противоположно направленного тока. Разность потенциалов снижается до О и эта величина практически соответствует количеству активно транспортируемых мембранами ионов натрия.

Стекла оттягивают на спиртовой горелке ввиду их легкоплавкости в виде гранул с1 = 2-3 мм. Отмытые дистиллированной водой, сухим этанолом, высушенные в сушильном шкафу шарики 5060 шт. хранились в бюксах до момента испытаниИ, Раствор Рингера для амфибий приготовляют, отвешивая на весах компоненты: МаСР 6, 5, СаСР О,З, KCP 0,25, NaHC03 0,2, глюкоза 1 и разбавляя в мерной колбе до 1 л дистиллированной водой.

Лягушку Капа temporaria обездвиживают разрушением спинного мозга, ножницами выделяют фрагмент кожи брюшной стенки размером 15х15 мм и споласкивают в стаканчике раствора

Рингера для амфибий; подготовленный фрагмент кожи наружной поверхностью внутрь укрепляют на трубке внутри измерительной. ячейки, заполненной

30 мл приготовленного раствора Рингера для амфибий и термостатируют при о

18-20 С, включают измерительный блок установки и устанавливают исходное значение трансэпителиального потенциала (U). Вариации значения у исходного в зависимости от особи в пределах

?40 ектом.

Таблица I. ремя от начала регистрации величины,мин

Условия

108 90 82 64 51 39 32 26

Стекло

33 На О 67 Si02

50 шт. 9 = 2 мм

IS 26 44

57 69 76 82

2 мл (аликвота)

100 мл раствора Ринге- . 80 62 58 37 ра

30 22 18 12

Воздействие при 100 С

2 ч на 50 глобул стекла 9 2 мм (масса =

=0,5 r) 50 58 68 62

18 22 43

Фоновое значение

82 84 82 80 82 82 84 84

124 123 123 124 124 124 123 124

Раствор Рингера

Стекло отсутствует 3

ll2 114 з iI38

80-110 мВ. После выхода значения U на постоянный параметр (20-25 мин) на перфорированную мембрану-подставку вблизи объекта в измерительную ячейку помещают шарики исследуемого стекла.

В экспресс-методике аликвотная часть вытяжки, приготовленной 2-х часовым кипячением стекол исследуемого состава в 100 мл раствора Рингера для амфибий (2-5 мл), вводилась в измери- 1о тельную ячейку в зону контакта с биообъектом. Автоматически ведут запись изменения значения трансэпителиального потенциала во времени под действием продуктов разрушения. !5

В табл. 1 представлены значения величин трансэпителиального потенциала (U) и изменения потенциала (м0.

Из данных табл. 1 видно, 6 введение в ячейку шариков исследуемого стекла и аликвотной части вытяжки вызывает снижение значений трансэпителиального потенциала во времени.

Величина тока короткого замыкания также снижается при введении в контакт с биообъектом аликвотной части вытяжки, В табл. 2 представлены сравнительные данные по влиянию состава стекла на величину ь11„ (изменение трансэпителиального потенциала через 10 мин после введения в контакт с биообъектом продуктов разрушения стекла).

Предлагаемый способ позволяет упростить определение биологической активности стекла и сократить время определения при получении количественной характеристики биологической активности стекла. Способ дает возможность оценить биоактивность стекла для нужд биотехнологии и физико-хими-. ческой биологии, а также обосновать выбор стекла для эксплуатации в длительном контакте с биологическим .объ30 . 40 50 60 70

112 112 112 112 114 114

1138740

Продолжение табл. 1

Потенциал мВ

8.0

24 !8 10 10

84 90 98 98

Стекло

33 а 0 67

50 шт. ф 2 мм

2 мл (аликвота)

100 мл раствора Ринге- 10 ра

70! 83

124

Фоновое значение.Раствор Рингера

Стекло отсутствует

3 112

+! Фоновое значение U при соблюдении условий эксперимента сохраняется в течение 48-55 ч неизменным. В пределах погрешности регистрирующих, приборов изменений без воздействия продуктов разрушения стекла не наблюдалось.

Таблица 2.16 . (процент,ц

Писк (мВ) U1î (мВ) 4П о (MB) Состав стекла (содержание оксидов) 60

80!

24

125

ll2

108

l l0

120

1Ц

U,„ù .-исходная величина трансэпителиального потенциала

BHHHlIH Заказ 10681/35 Тираж 897 Подписное

Филиаа ППП Ътеат" ° г.Ужгород, ул.Проектная, 4 о.

Воздействие при 100 С

2 ч на 50 глобул стекла Ф 2 мм (масса

0,5 г) 15 Na Î 85 $з.О

33 Ба О 67 $i02

2 Zn (302 3 N 0

@29 ДГ(пром.состав) ремя от начала регистрации величины, мин

100 120 140 300

82 — 82

123 — 124

112 - 112