Наночастицы в лечении ожогов

Ожоги были, есть и остаются одним из самых распространенных видов травматизма. По данным ВОЗ, на термические поражения приходится 6% от всех травм, и число пострадавших от ожогов в последнее время во всем мире возрастает, особенно в промышленно развитых регионах. Частота ожогов в среднем — 1:1000 в год. Ожоги, по данным ВОЗ, занимают третье место среди прочих травм. Летальность от ожогов в США, Канаде, Швеции и Японии колеблется в пределах 15,4 до 59,0 на тысячу человек. Эти данные свидетельствуют об актуальности проблемы лечения ожогов, как с медицинской точки зрения, так и экономико-социальной.

В последнее время, очень перспективным направлением в разработке новых перевязочных средств при ожогах, является создание биологически активных раневых покрытий, к которым можно отнести и сорбенты, созданные на основе цеолитов. Особенностью действия цеолитов при ожогах наряду со способностью сорбировать токсические вещества, является участие в регулировании электролитного гомеостаза, а также антиоксидантные свойства.

Цель исследования: изучить возможности применения наночастиц цеолитов Вангинского, Куликовского и Лютогского месторождения Дальнего Востока при лечении ожоговых ран в эксперименте на лабораторных животных.

Материал и методы исследования. Экспериментальные исследования для исключения гормональных влияний проведены на 20 беспородных белых крысах- самцах массой 180 г. Интактную контрольную группу составили 2 крысы, не получавшие термотравмы, без последующих лечебных мероприятий. Кормление и содержание проводилось при клиническом наблюдении для сравнения с опытными группами. Под эфирным наркозом в результате лазерного воздействия на кожу 18 опытных крыс в межлопаточной области создавали ожог IIIБ степени площадью 2х2 см. На 3- сутки после нанесения ожога удаляли струп в межлопаточной области. Все крысы с экспериментальной ожоговой раной были распределены на 2 группы: первая группа – 9 крыс, которым лечение не проводили; вторая группа – 9 крыс, которым проводили лечение нанесением на рану суспензии наночастиц цеолитов.

Суспензия наночастиц цеолитов получена при соединении 0,8 мл стерильного подсолнечного масла с 1 мг наночастиц. Полученная суспензия наносилась на поверхность ожоговой раны животных второй группы в указанной дозе. Для комплексной оценки течения раневого процесса в исследовании мы использовали методы гистологического исследования биоптатов из кожи на границе ожога и здоровой ткани, которые осуществляли на 3-и, 5-е, 7-е, 10-е, 14-е сутки. Критериями эффективности лечения мы выбрали существенную эпителизацию раневой поверхности на конец периода наблюдения (14 день).

Результаты исследования. Согласно полученным данным, первому критерию удовлетворяла группа 2, получавшая лечение ультрадисперсным порошком цеолитов, на втором месте оказалась – группа 1.

При оценке результатов исследования на 10-е сутки наблюдения установлено, что в группе животных при лечении раствором наночастиц цеолитов площадь ран уменьшилась.

Данные внешнего осмотра показали, что на конец периода наблюдения все крысы были активны, но состояние ран имели различия: в 1-й контрольной группе у большинства животных сохранялось мокнутие с лишь незначительным отторжением струпа, под которым разрастание грануляционной ткани было еще не выражено. В группе 2, в отличие от 1-й, наблюдалось более выраженное формирование грануляционной ткани, при этом в последней группе появились четкие признаки краевой эпителизации. У части крыс 2 группы отмечалось практически полное отторжение струпа и заполнение дефекта грануляционной тканью с значительной краевой эпителизацией.

В опытной группе животных без лечения даже к 14-м суткам отмечена выраженная инфильтрация дна и краев раны при уменьшении площади последней.

Заключение. Полученные данные экспериментальных исследований с применением гистологических методов исследования указывают на достаточно высокую эффективность индукторного регенераторного действия наночастиц, по срокам и полноценности эпителизации раны превосходящую эти процессы в группе крыс, не получавших лечения. Механизм действия цеолитов, по данным литературы, заключается в адсорбции раневых токсинов, выделении в рану микроэлементов и в нормализации гомеостаза в очаге поражения за счет каталитических свойств кристаллической решетки. Наночастицы цеолитов месторождений Дальнего Востока уменьшают последствия ожоговой травмы в коже. В целом состояние ожоговой раны после аппликации цеолитов свидетельствовало о большей зрелости грануляционной ткани и большей функциональной состоятельности фибробластов, чем у крыс, заживление кожи которых после ожогов происходило без нанесение на рану цолитов.

Использование цеолитов в ожоговой хирургии может быть перспективным, т.к. месторождения Дальнего Востока имеют громадные запасы, поэтому этот вопрос требует дальнейшего изучения.

Ожоги были, есть и остаются одним из самых распространенных видов травматизма. По данным ВОЗ, на термические поражения приходится 6% от всех травм, и число пострадавших от ожогов в последнее время во всем мире возрастает, особенно в промышленно развитых регионах. Частота ожогов в среднем — 1:1000 в год. Ожоги, по данным ВОЗ, занимают третье место среди прочих травм. Летальность от ожогов в США, Канаде, Швеции и Японии колеблется в пределах 15,4 до 59,0 на тысячу человек. Эти данные свидетельствуют об актуальности проблемы лечения ожогов, как с медицинской точки зрения, так и экономико-социальной.

В последнее время, очень перспективным направлением в разработке новых перевязочных средств при ожогах, является создание биологически активных раневых покрытий, к которым можно отнести и сорбенты, созданные на основе цеолитов. Особенностью действия цеолитов при ожогах наряду со способностью сорбировать токсические вещества, является участие в регулировании электролитного гомеостаза, а также антиоксидантные свойства.

Цель исследования: изучить возможности применения наночастиц цеолитов Вангинского, Куликовского и Лютогского месторождения Дальнего Востока при лечении ожоговых ран в эксперименте на лабораторных животных.

Материал и методы исследования. Экспериментальные исследования для исключения гормональных влияний проведены на 20 беспородных белых крысах- самцах массой 180 г. Интактную контрольную группу составили 2 крысы, не получавшие термотравмы, без последующих лечебных мероприятий. Кормление и содержание проводилось при клиническом наблюдении для сравнения с опытными группами. Под эфирным наркозом в результате лазерного воздействия на кожу 18 опытных крыс в межлопаточной области создавали ожог IIIБ степени площадью 2х2 см. На 3- сутки после нанесения ожога удаляли струп в межлопаточной области. Все крысы с экспериментальной ожоговой раной были распределены на 2 группы: первая группа – 9 крыс, которым лечение не проводили; вторая группа – 9 крыс, которым проводили лечение нанесением на рану суспензии наночастиц цеолитов.

Суспензия наночастиц цеолитов получена при соединении 0,8 мл стерильного подсолнечного масла с 1 мг наночастиц. Полученная суспензия наносилась на поверхность ожоговой раны животных второй группы в указанной дозе. Для комплексной оценки течения раневого процесса в исследовании мы использовали методы гистологического исследования биоптатов из кожи на границе ожога и здоровой ткани, которые осуществляли на 3-и, 5-е, 7-е, 10-е, 14-е сутки. Критериями эффективности лечения мы выбрали существенную эпителизацию раневой поверхности на конец периода наблюдения (14 день).

Результаты исследования. Согласно полученным данным, первому критерию удовлетворяла группа 2, получавшая лечение ультрадисперсным порошком цеолитов, на втором месте оказалась – группа 1.

При оценке результатов исследования на 10-е сутки наблюдения установлено, что в группе животных при лечении раствором наночастиц цеолитов площадь ран уменьшилась.

Данные внешнего осмотра показали, что на конец периода наблюдения все крысы были активны, но состояние ран имели различия: в 1-й контрольной группе у большинства животных сохранялось мокнутие с лишь незначительным отторжением струпа, под которым разрастание грануляционной ткани было еще не выражено. В группе 2, в отличие от 1-й, наблюдалось более выраженное формирование грануляционной ткани, при этом в последней группе появились четкие признаки краевой эпителизации. У части крыс 2 группы отмечалось практически полное отторжение струпа и заполнение дефекта грануляционной тканью с значительной краевой эпителизацией.

В опытной группе животных без лечения даже к 14-м суткам отмечена выраженная инфильтрация дна и краев раны при уменьшении площади последней.

Заключение. Полученные данные экспериментальных исследований с применением гистологических методов исследования указывают на достаточно высокую эффективность индукторного регенераторного действия наночастиц, по срокам и полноценности эпителизации раны превосходящую эти процессы в группе крыс, не получавших лечения. Механизм действия цеолитов, по данным литературы, заключается в адсорбции раневых токсинов, выделении в рану микроэлементов и в нормализации гомеостаза в очаге поражения за счет каталитических свойств кристаллической решетки. Наночастицы цеолитов месторождений Дальнего Востока уменьшают последствия ожоговой травмы в коже. В целом состояние ожоговой раны после аппликации цеолитов свидетельствовало о большей зрелости грануляционной ткани и большей функциональной состоятельности фибробластов, чем у крыс, заживление кожи которых после ожогов происходило без нанесение на рану цолитов.

Использование цеолитов в ожоговой хирургии может быть перспективным, т.к. месторождения Дальнего Востока имеют громадные запасы, поэтому этот вопрос требует дальнейшего изучения.

Красноярские ученые предложили использовать бактериальные наночастицы для заживления ожоговых ран

«Наука в Сибири»

Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», Сибирского федерального университета и Федерального сибирского научно-клинического центра ФМБА России предложили использовать выделенные из бактерий ферромагнитные наночастицы для лечения ожогов. У мышей, обработанных ампициллином с наночастицами, заживление раны происходило в два раза быстрее, чем у животных, получающих чистый ампициллин. Использование ампициллина с наночастицами значительно уменьшало воспаление и активировало регенерацию тканей. Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Superconductivity and Novel Magnetism (Stolyar et al., Bacterial Ferrihydrite Nanoparticles: Preparation, Magnetic Properties, and Application in Medicine).

Многие считают, что любые нанотехнологические конструкции – результат деятельности современной науки. Однако наночастицы широко распространены и в природе. Например, такой минерал как ферригидрит присутствует почти во всех живых организмах в виде крошечных образований, содержащих железо. Вместо того, чтобы производить наночастицы химическим методом, их можно просто извлечь из живых организмов. Частицы с включениями железа обладают ферромагнитными свойствами, это делает возможным их применение в различных приложениях.

Красноярские ученые предложили использовать выделенные из бактерий ферромагнитные наночастицы для лечения ожогов. Чтобы установить возможность целенаправленной доставки лекарств и влияния магнитных наночастиц на воспалительные процессы у лабораторных животных, ученые сравнили результаты лечения мышей. Одних животных лечили обычным препаратом ампициллина, а других – суспензией магнитных наночастиц с добавкой антибиотика. У грызунов, которым сделали инъекцию ампициллина в комплексе с наночастицами, заживление раны происходило в два раза быстрее, чем у получавших чистый ампициллин. Использование ампициллина с наночастицами значительно уменьшало воспаление и активировало регенерацию тканей.

Состояние ожоговых ран лабораторных животных после семи дней лечения. Слева: применение растворенного в физиологическом растворе ампициллина. Справа – применение магнитных наночастиц с ампициллином и воздействием магнитного поля.

Чтобы произвести бактериальный ферригидрит красноярские ученые выращивали в лаборатории бактерии Klebsiella oxytoca, которые извлекли из озерных донных отложений. Штамм бактерий получили из перегнивших остатков растений и животных со дна озера Боровое в Красноярском крае. Микроорганизмы выращивали в бескислородных условиях на стандартной питательной среде. После многократной ультразвуковой обработки, центрифугирования и промывки бактерий специалисты получили раствор наночастиц, который и был использован в экспериментах.

«Именно маленький размер наночастиц и наличие у них магнитного момента позволяет достигать таких результатов. Наночастицы за счет своего размера обладают способностью хорошо проникать в ткани, а наличие магнитного момента позволяет управлять этими наночастицами внешним неоднородным магнитным полем. Суспензия магнитных наночастиц и антибиотика обладает большим лечащим эффектом за счет проникновения суспензии в более глубокие слои поврежденных тканей», – прокомментировал результаты старший научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН кандидат физико-математических наук Сергей Иванович Попков.

Портал «Вечная молодость» https://vechnayamolodost.ru