Способ введения магнитных наночастиц для проведения местной терапии при заболеваниях организма в эксперименте

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для проведения местной терапии при заболеваниях организма в эксперименте. На ткани организма наносят вещество, представленное наночастицами ферригидрита, полученными в результате культивирования бактерий Klebsiella oxytoca. Бактерии выделяют из сапропеля озера Боровое Красноярского края. После нанесения вещества воздействуют внешним магнитным полем в течение 30 минут. Способ обеспечивает повышение проникновения наночастиц в ткани. 6 ил.

 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для проведения местной терапии при различных заболеваниях организма.

Известен способ введения магнитных наночастиц в организм мышей с помощью градиента магнитного поля, где железосодержащее нановещество вводят внутривенно и воздействуют внешним магнитным полем /1/.

Недостатком известного способа является большая концентрация нановещества и системное токсическое воздействие препарата на организм.

Кроме этого, известен способ местного применения наночастиц магния в виде мази для улучшения заживления тканей /2/.

Недостатком этого способа является отсутствие магнитных свойств у нановещества, которым можно управлять внешним магнитным полем.

Задачей предлагаемого способа является оценка способности проникновения магнитных наночастиц в ткани организма для проведения местной терапии при заболеваниях. Поставленная задача достигается за счет того, что на ткани организма наносят вещество из железосодержащего соединения и воздействуют внешним магнитным полем.

Магнитные наночастицы ферригидрита Fe₂О₃·nН₂О были получены в результате культивирования бактерий Klebsiella oxytoca, выделенных из сапропеля озера Боровое - Красноярский край. Отобранный в озере сапропель пропускали через магнитный сепаратор. Выделенные таким образом микроорганизмы рассеивали на агаризованную среду и выращивали для получения колоний. Выращенную в жидкой среде биомассу проверяли на наличие магнитных частиц на ФМР-спектрометре. Для выделения магнитных наночастиц биомассу отделяли центрифугированием (10 мин, 10000 об/мин) и разрушали на ультразвуковом дезинтеграторе УЗДН (1 мин, 44 кГц, 20 кВт). Полученные осадки высушивали при температуре 60-80°С.

Ферригидрит Fe₂О₃·nН₂О является антиферромагнетиком. Вследствие малого размера частиц (d<100 Å) магнитные моменты ионов Fe³⁺, находящиеся на поверхности частицы, оказываются некомпенсированными и формируют "паразитный" интегральный магнитный момент отдельной частицы.

В настоящем эксперименте в качестве источника внешнего магнитного поля использовали аппарат для низкочастотной магнитотерапии «Полюс-101», который обеспечивал непрерывный режим работы одного индуктора (1,5±0,3 мТл).

Для определения проникающей способности магнитных наночастиц проводилось исследование in vitro на удаленной слизистой оболочке, хрящевой и костной тканях человека. Для выявления нановещества в материалах проводилось гистологическое исследование с помощью реакции Перлса /3/.

Кусочки удаленной слизистой оболочки, хрящевой и костной ткани помещали в колбу с растворенными железосодержащими наночастицами на 10 мин, затем колбу помещали в магнитное поле, созданное аппаратом «Полюс-101» на 10, 20 и 30 мин (разные пробы), после чего промывали в физиологическом растворе и отправляли на гистологическое исследование.

В качестве контроля проводились изучения проникающей способности наночастиц в ткани без магнитовоздействия.

Проведено исследование в 20 опытах на тканях человека.

В серии опытов на слизистой оболочке без магнитного воздействия наночастицы находились на поверхности эпителия (фиг.1).

При введении материала в магнитное поле на 10 мин активность наночастиц значительно увеличилась, что характеризовалось проникновением их в слизистый, а через 20 и 30 мин в подслизистый слой многорядного цилиндрического эпителия (фиг.2).

При проведении эксперимента с хрящевой тканью без магнитовоздействия наночастицы также не проникали в толщу хряща (фиг.3). На фиг.3 видно, что железосодержащие частицы располагаются в поверхностном слое в виде «цепочки». При действии внешнего магнитного поля наночастицы располагались на всем протяжении хаотично в радиальных направлениях. Причем при увеличении времени магнитовоздействия с 10 до 30 мин количество проникших наночастиц увеличивалось (фиг.4).

В серии экспериментов с костной тканью без действия магнитного поля распределение железосодержащих частиц было по краю костных балок, т.е. без проникновения вглубь (фиг.5). Под градиентом магнитного поля нановещества диффузно проникали в толщу костной ткани, распространяясь на всю ее глубину (фиг.6). Длительность магнитовоздействия способствовала увеличению наночастиц от единичных через 10 мин, до массового проникновения через 30 мин.

Таким образом, проведенные эксперименты на тканях человека позволяют оценить способность местного проникновения железосодержащих наночастиц в организм при использовании низкочастотной магнитотерапии, что свидетельствует о возможности местного введения магнитных наночастиц для проведения терапии при заболеваниях организма.

Используемая литература

1. Патент РФ №2166751, G01N 27/12, 33/53, Бюл. №13, 10.05.2001 г.

2. Патент РФ №2306141, А61К 33/06, Бюл. №26, 20.09.2007 г.

3. Автандилов Г.Г. Основы количественной патологической анатомии / Г.Г.Автандилов. - М.: Медицина, 2002. - 240 с.

Способ введения магнитных нановеществ в ткани для проведения местной терапии при заболеваниях организма в эксперименте, включающий использование железосодержащих наночастиц и источника внешнего магнитного поля, отличающийся тем, что железосодержащие нановещества, представленные наночастицами ферригидрита, полученными в результате культивирования бактерий Klebsiella oxytoca, выделенных из сапропеля озеро Боровое Красноярского края, наносят местно на ткань организма и воздействуют внешним магнитным полем в течение 30 мин.