eng
Выпуск #3-4/2023
Г.Е.Кричевский, Н.Д.Олтаржевская, М.А.Щедрина, Ю.С.Фидоровская
НАНОМЕДИЦИНА. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ, ПРОИЗВЕДЕННЫХ БИОСИНТЕЗОМ, В СОЗДАНИИ РАНОЗАЖИВЛЯЮЩИХ ДЕПО-МАТЕРИАЛОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
НАНОМЕДИЦИНА. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ, ПРОИЗВЕДЕННЫХ БИОСИНТЕЗОМ, В СОЗДАНИИ РАНОЗАЖИВЛЯЮЩИХ ДЕПО-МАТЕРИАЛОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Просмотры: 979
DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.3-4.196.202
Нанотехнологии как междисциплинарные и межотраслевые технологии в настоящее время используются в мире практически во всех областях науки и техники и во всех отраслях индустрии. Стоимость продукции, полученной по нанотехнологиям, составляет триллионы долларов. Эффективно используются нанотехнологии и во всех областях медицины. Появились и закрепились новые направления: наномедицина, нанотерапия, нанодиагностика. Особое место в медицине играют наночастицы разной природы. Данная статья посвящена практическому использованию наночастиц серебра в заживлении гнойных ран. Показана эффективность разработанной аппликации, содержащей наночастицы серебра и ферменты.
Нанотехнологии как междисциплинарные и межотраслевые технологии в настоящее время используются в мире практически во всех областях науки и техники и во всех отраслях индустрии. Стоимость продукции, полученной по нанотехнологиям, составляет триллионы долларов. Эффективно используются нанотехнологии и во всех областях медицины. Появились и закрепились новые направления: наномедицина, нанотерапия, нанодиагностика. Особое место в медицине играют наночастицы разной природы. Данная статья посвящена практическому использованию наночастиц серебра в заживлении гнойных ран. Показана эффективность разработанной аппликации, содержащей наночастицы серебра и ферменты.
Получено: 18.04.2023 г. | Принято: 24.04.2023 г. | DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.3-4.196.202
Научная статья
НАНОМЕДИЦИНА. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ, ПРОИЗВЕДЕННЫХ БИОСИНТЕЗОМ,
В СОЗДАНИИ РАНОЗАЖИВЛЯЮЩИХ ДЕПО-МАТЕРИАЛОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Г.Е.Кричевский1, д.т.н., проф., ORCID: 0000-0001-9777-9257 / gek20003@gmail.com
Н.Д.Олтаржевская1, д.т.н., проф., генеральный директор
М.А.Щедрина2, к.м.н., доц., ст. науч. сотр., ORCID: 0000-0002-4265-012Х
Ю.С.Фидоровская1, к.т.н., науч. сотр., ORCID: 0000-0001-6091-2878
Аннотация. Нанотехнологии как междисциплинарные и межотраслевые технологии в настоящее время используются в мире практически во всех областях науки и техники и во всех отраслях индустрии. Стоимость продукции, полученной по нанотехнологиям, составляет триллионы долларов. Эффективно используются нанотехнологии и во всех областях медицины. Появились и закрепились новые направления: наномедицина, нанотерапия, нанодиагностика. Особое место в медицине играют наночастицы разной природы. Данная статья посвящена практическому использованию наночастиц серебра в заживлении гнойных ран. Показана эффективность разработанной аппликации, содержащей наночастицы серебра и ферменты.
Ключевые слова: нанотехнологии, наночастицы, ранозаживление
Для цитирования: Г.Е. Кричевский, Н.Д. Олтаржевская, М.А. Щедрина, Ю.С. Фидоровская. Наномедицина. Использование наночастиц металлов, произведенных биосинтезом, в создании ранозаживляющих депо-материалов нового поколения. НАНОИНДУСТРИЯ. 2023. Т. 16, № 3–4. С. 196–202. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.3-4.196.202
Received: 18.04.2023 | Accepted: 24.04.2023 | DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.3-4.196.202
Original paper
NANOMEDICINE. THE USE OF BIOSYNTHETICALLY
PRODUCED METAL NANOPARTICLES IN A NEW GENERATION
OF WOUND-HEALING DEPOT-MATERIALS DEVELOPMENT
G.E.Krichevsky1, Doct. of Sci. (Tech), Prof., ORCID: 0000-0001-9777-9257 / gek20003@gmail.com
N.D.Oltarzhevskaya1, Doct. of Sci. (Tech), Prof., General Director
M.A.Shchedrina2, Cand. of Sci. (Medicine), Docent, Senior Researcher, ORCID: 0000-0002-4265-012Х
Y.S.Fidorovskaya1, Cand. of Sci. (Tech), Researcher, ORCID: 0000-0001-6091-2878
Abstract. Nanotechnology, as an interdisciplinary and cross-sectoral technology, is now used worldwide in almost all fields of science and technology and in all branches of modern industry. The value of products derived from nanotechnology amounts to trillions of dollars. Nanotechnology is also being used effectively in all fields of medicine. New fields have appeared and consolidated: nanomedicine, nanotherapy, nanodiagnostics. Nanoparticles of various natures have a special place in medicine. This paper is devoted to practical use of silver nanoparticles in wound healing of purulent wounds. The effectiveness of the developed application containing silver nanoparticles and enzymes is presented.
Keywords: nanotechnologies, nanoparticles, wound healing
For citation: G.E. Krichevsky, N.D. Oltarzhevskaya, M.A. Shchedrina, Y.S. Fidorovskaya. New green, nature-like technologies for the biosynthesis of noble and heavy metal nanoparticles. NANOINDUSTRY. 2023. V. 16, no. 3–4. PP. 196–202. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.3-4.196.202.
ВВЕДЕНИЕ
Нанотехнология (НТ) органично входит в научно-технологический кластер НБИКС (нано-, био-, когни-, социотехнологии) как одна из определяющих развитие цивилизации в 21 веке [1, 2]. Медицина, наука о жизни являются приоритетными направлениями практического приложения НБИКС. Нанотехнология играет величайшую роль в развитии современной медицины, формируя все новые направления и термины: наномедицина, нанотерапия, нанодиагностика и др. НТ проникла практически во все области медицины, используется на всех иерархических уровнях живого организма – молекулярном, клеточном, тканевом, органном и, наконец, организма в целом [3].
Наночастицы разной природы и видов широко используются во всех областях медицины. Одним из самых прогрессивных направлений современной медицины является адресная доставка лекарств к патогенным клеткам и органам с помощью нанотранспортеров. Нанотранспортеры нагружаются лекарствами и доставляют их по адресу к поврежденным органам, тканям, клеткам, не задерживаясь в здоровых тканях. Это позволяет, по возможности, исключить побочное (порой токсическое) действие лекарств по пути движения нанотранспортеров через весь организм.
Важное место в НТ занимают наночастицы благородных и тяжелых металлов (НЧМ), обладающие уникальными свойствами, позволяющими их эффективно использовать как в различных областях науки и техники (оптика, катализ, защита окружающей среды, агротехника, современная упаковка), так и во многих областях медицины. В табл.2 показано, какие заболевания можно лечить с помощью НЧМ [3].
НЧМ широко используются как в нанотерапии многих заболеваний, так и в современной нанодиагностике. Нанотерапия с помощью НЧМ основана на их уникальной биологической активности на клеточном и молекулярном уровнях. НЧМ являются универсальными биоцидами, которые "бьют" все патогенные микроорганизмы и вирусы, а также и их колонии. При контакте со стенкой клетки микроорганизма НЧМ взаимодействуют с одним из компонентов стенки-гликопротеином, разрушают стенку и проникают внутрь, где затем взаимодействуют с большинством важнейших составляющих клетки (ДНК, РНК, ферменты и др.). В результате в клетке возникает разрушительный окислительный стресс (ROS). Все эти превращения останавливают рост клеток, поскольку разрушается аппарат наследственности (см. рис.1).
Такое деструктивное действие НЧМ имеет место по отношению ко всем видам клеток. Если они контактируют с патогенными микроорганизмами (бактерии, грибы), с вирусами, то их рост прекращается, и, более того, они при определенных концентрациях НЧМ погибают. Близкий механизм взаимодействия НЧМ с онкоклетками, по отношению к которым НЧМ выступают как цитостатики, подавляя рост онкоклеток [3]. К сожалению, НЧМ при контакте со здоровыми клетками в ряде случаев так же подавляют рост и даже их убивают, то есть выступают в роли токсичных веществ. Эту ситуацию необходимо учитывать при использовании НЧМ в различных видах терапии, по возможности избегая проявления токсичности за счет выбора оптимальных концентраций НЧМ.
Свойства НЧМ, в том числе биоактивность, существенно зависят от их морфологии (размер, форма частиц) [2]. Поэтому, полезно всегда указывать эти параметры при описании эксперимента.
В данной статье сосредоточимся на использовании НЧМ для заживления хронических ран, заболевания, которое является весьма распространенным и проблемным во всем мире, приносит большие страдания людям и огромные затраты на решение этой экономической и социальной проблемы (потеря качества жизни, нетрудоспособность, дорогостоящее лечение).
Проблема в настоящее время усугубляется числом военных конфликтов, технологических катастроф. В Европе сегодня насчитывается 1,5–2 млн человек, страдающих от хронических ран, на лечение этого заболевания в Великобритании ежегодно тратят 5 млрд фунтов стерлингов, в США – до 25 млрд долл.
Создание ранозаживляющих средств нового поколения с использованием НЧМ
Лечение хронических ран базируется на знании природного многостадийного процесса их заживления; чтобы добиться эффекта, рану следует в начале освободить от продуктов белкового распада, что делается механически или с помощью ферментов, снижая вязкость отделяемого и эвакуируя его из раны, а затем справиться с воспалительным процессом, определяемым патогенными микроорганизмами, после чего следует процесс восстановления (регенерации) поврежденных тканей. В реальных условиях полностью отделить одну стадию от другой не представляется возможным, хотя в процессе лечения чаще всего используют последовательно средства для лизиса раневого отделяемого и затем – антимикробные препараты.
В качестве антимикробного компонента нами было выбрано азотнокислое серебро, что связано с широким спектром его антимикробного действия, однако важным для достижения эффективного лечения и снижения токсичности был перевод прекурсора нирата серебра в наноформу. Предполагалась местная направленная доставка катионов и наночастиц серебра к очагу поражения, для чего использовали накладываемый на рану текстильный материал из гидрофильного вискозного волокна, на одну сторону которого наносилась вязкая гидрогелевая композиция из природного биополимера-полисахарида альгината натрия и введенной в нее соли азотнокислого серебра. Выбор альгината натрия не случаен. Наряду с важными для использования в медицине свойствами – антиаллергенностью, гемостатичностью, большим содержанием микроэлементов, способствующих регенерации тканей – альгинат в данном случае играет роль восстановителя катионов серебра до наночастиц, то есть становится своеобразным биореактором, а также выполняет роль коллоидного стабилизатора нанодисперсий частиц металлов. Для усиления восстановления ионов серебра до наночастиц в полимерную композицию вводилась щелочь в виде карбоната натрия. Кроме указанной функции, подтверждаемой возникновением коричневого оттенка композиции, щелочная среда при рН 7,0–8,5 благоприятствует заживлению раны. Для доказательства образования наночастиц в этих условиях проводилось исследование композиции альгината (состав 0,05%, 0,1М AgNO3, 6% альгинат натрия), нанесенной на поверхность свежего скола слюды, с помощью зондовой микроскопии; исследование подтвердило образование наночастиц серебра, выкристаллизованных в виде тетраэдров высотой до 50 нм. Переход катионов серебра в наноформу составлял примерно 80% однако ввиду большей бактерицидной активности наноформы, большей поверхности соприкосновения с патогенной микрофлорой эффект воздействия выше, чем у катионов металла и достигается при более низкой концентрации нитрата серебра; катионы серебра, так же обладающие бактерицидностью, участвуют в антимикробном воздействии.
Ранее говорилось о желательном одновременном воздействии при лечении длительно незаживающих ран на обе стадии раневого процесса – лизис раневого отделяемого и антимикробный эффект, проходящие одновременно. Для достижения лизиса гнойного отделяемого нами был использован природный протеолитический фермент папаин, обладающий достаточно мягким воздействием на ткани и действующий в широком интервале рН и температуры. Необходимо было оценить возможное влияние на совместное использование папаина и ионов серебра на переход последнего в наноформу и снижение активности фермента, так как известно о нежелательном взаимодействии катионов металлов и ферментов [4]. Методом зондовой микроскопии подтверждено образование в указанной композиции наночастиц серебра (при наличии частиц в ионной форме), а определение активности папаина – методом Ансона показало ее сохранение, причем предложенное введение в композицию второго полимера, а именно – гидроксипропилметилцеллюлозы, позволило защитить фермент даже в случае обязательной для медицинских изделий операции гамма-стерилизации, сохраняя реологические параметры композиции.
Таким образом, все компоненты создаваемого медицинского изделия (салфетка "Колетекс АСП", получено разрешение РЗН для широкого применения) оказывают лечебное воздействие: одновременное присутствие фермента и биоцида позволяют воздействовать на различные звенья раневого процесса для очищения раны и ликвидации гнойно-воспалительного очага, биополимер альгинат натрия способствует созданию в ране желательного для заживления рН, приводит к усилению процессов регенерации, текстильный материал защищает рану от внешнего воздействия, сорбирует раневое оделяемое, за счет гидрогелевой формы композиции способствует атравматичности перевязок.
На рис.2 представлены результаты лечения хронической раны в области средней трети бедра. В течение трех месяцев наблюдается полное очищение раны, сокращение ее площади, репаративная регенерация тканей и закрытие мягкотканного дефекта (без применения хирургического лечения).
ВЫВОДЫ
Разработана технология производства отечественного лечебного депо-материала нового поколения, содержащего наночастицы серебра (универсальный биоцид) и природный фермент папаин;
полученный по данной технологии лечебный депо-материал позволяет эффективно лечить трудно заживляемые хронические раны, что подтверждено в клинических условиях.
ИНФОРМАЦИЯ О РЕЦЕНЗИРОВАНИИ
Редакция благодарит анонимного рецензента (рецензентов) за их вклад в рецензирование этой работы, а также за размещение статей на сайте журнала и передачу их в электронном виде в НЭБ eLIBRARY.RU.
Декларация о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, представленную в данной статье.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
Кричевский Г.Е. Зеленые и природоподобные технологии – основа устойчивого развития цивилизации. Т.1. М., 2018.
Кричевский Г.Е. Зеленые и природоподобные технологии – основа устойчивого развития цивилизации для будущих поколений. Т.1. М., 2019.
Кричевский Г.Е. Зеленые и природоподобные технологии – основа устойчивого развития цивилизации. Т.1. М., 2020.
Улахович Н.А., Медянцева Э.П., Бабкина С.С., Кутырева М.П. Учебное пособие для лекционного курса "Основы бионеорганической химии". Казань, 2012.
Научная статья
НАНОМЕДИЦИНА. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ, ПРОИЗВЕДЕННЫХ БИОСИНТЕЗОМ,
В СОЗДАНИИ РАНОЗАЖИВЛЯЮЩИХ ДЕПО-МАТЕРИАЛОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Г.Е.Кричевский1, д.т.н., проф., ORCID: 0000-0001-9777-9257 / gek20003@gmail.com
Н.Д.Олтаржевская1, д.т.н., проф., генеральный директор
М.А.Щедрина2, к.м.н., доц., ст. науч. сотр., ORCID: 0000-0002-4265-012Х
Ю.С.Фидоровская1, к.т.н., науч. сотр., ORCID: 0000-0001-6091-2878
Аннотация. Нанотехнологии как междисциплинарные и межотраслевые технологии в настоящее время используются в мире практически во всех областях науки и техники и во всех отраслях индустрии. Стоимость продукции, полученной по нанотехнологиям, составляет триллионы долларов. Эффективно используются нанотехнологии и во всех областях медицины. Появились и закрепились новые направления: наномедицина, нанотерапия, нанодиагностика. Особое место в медицине играют наночастицы разной природы. Данная статья посвящена практическому использованию наночастиц серебра в заживлении гнойных ран. Показана эффективность разработанной аппликации, содержащей наночастицы серебра и ферменты.
Ключевые слова: нанотехнологии, наночастицы, ранозаживление
Для цитирования: Г.Е. Кричевский, Н.Д. Олтаржевская, М.А. Щедрина, Ю.С. Фидоровская. Наномедицина. Использование наночастиц металлов, произведенных биосинтезом, в создании ранозаживляющих депо-материалов нового поколения. НАНОИНДУСТРИЯ. 2023. Т. 16, № 3–4. С. 196–202. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.3-4.196.202
Received: 18.04.2023 | Accepted: 24.04.2023 | DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.3-4.196.202
Original paper
NANOMEDICINE. THE USE OF BIOSYNTHETICALLY
PRODUCED METAL NANOPARTICLES IN A NEW GENERATION
OF WOUND-HEALING DEPOT-MATERIALS DEVELOPMENT
G.E.Krichevsky1, Doct. of Sci. (Tech), Prof., ORCID: 0000-0001-9777-9257 / gek20003@gmail.com
N.D.Oltarzhevskaya1, Doct. of Sci. (Tech), Prof., General Director
M.A.Shchedrina2, Cand. of Sci. (Medicine), Docent, Senior Researcher, ORCID: 0000-0002-4265-012Х
Y.S.Fidorovskaya1, Cand. of Sci. (Tech), Researcher, ORCID: 0000-0001-6091-2878
Abstract. Nanotechnology, as an interdisciplinary and cross-sectoral technology, is now used worldwide in almost all fields of science and technology and in all branches of modern industry. The value of products derived from nanotechnology amounts to trillions of dollars. Nanotechnology is also being used effectively in all fields of medicine. New fields have appeared and consolidated: nanomedicine, nanotherapy, nanodiagnostics. Nanoparticles of various natures have a special place in medicine. This paper is devoted to practical use of silver nanoparticles in wound healing of purulent wounds. The effectiveness of the developed application containing silver nanoparticles and enzymes is presented.
Keywords: nanotechnologies, nanoparticles, wound healing
For citation: G.E. Krichevsky, N.D. Oltarzhevskaya, M.A. Shchedrina, Y.S. Fidorovskaya. New green, nature-like technologies for the biosynthesis of noble and heavy metal nanoparticles. NANOINDUSTRY. 2023. V. 16, no. 3–4. PP. 196–202. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2023.16.3-4.196.202.
ВВЕДЕНИЕ
Нанотехнология (НТ) органично входит в научно-технологический кластер НБИКС (нано-, био-, когни-, социотехнологии) как одна из определяющих развитие цивилизации в 21 веке [1, 2]. Медицина, наука о жизни являются приоритетными направлениями практического приложения НБИКС. Нанотехнология играет величайшую роль в развитии современной медицины, формируя все новые направления и термины: наномедицина, нанотерапия, нанодиагностика и др. НТ проникла практически во все области медицины, используется на всех иерархических уровнях живого организма – молекулярном, клеточном, тканевом, органном и, наконец, организма в целом [3].
Наночастицы разной природы и видов широко используются во всех областях медицины. Одним из самых прогрессивных направлений современной медицины является адресная доставка лекарств к патогенным клеткам и органам с помощью нанотранспортеров. Нанотранспортеры нагружаются лекарствами и доставляют их по адресу к поврежденным органам, тканям, клеткам, не задерживаясь в здоровых тканях. Это позволяет, по возможности, исключить побочное (порой токсическое) действие лекарств по пути движения нанотранспортеров через весь организм.
Важное место в НТ занимают наночастицы благородных и тяжелых металлов (НЧМ), обладающие уникальными свойствами, позволяющими их эффективно использовать как в различных областях науки и техники (оптика, катализ, защита окружающей среды, агротехника, современная упаковка), так и во многих областях медицины. В табл.2 показано, какие заболевания можно лечить с помощью НЧМ [3].
НЧМ широко используются как в нанотерапии многих заболеваний, так и в современной нанодиагностике. Нанотерапия с помощью НЧМ основана на их уникальной биологической активности на клеточном и молекулярном уровнях. НЧМ являются универсальными биоцидами, которые "бьют" все патогенные микроорганизмы и вирусы, а также и их колонии. При контакте со стенкой клетки микроорганизма НЧМ взаимодействуют с одним из компонентов стенки-гликопротеином, разрушают стенку и проникают внутрь, где затем взаимодействуют с большинством важнейших составляющих клетки (ДНК, РНК, ферменты и др.). В результате в клетке возникает разрушительный окислительный стресс (ROS). Все эти превращения останавливают рост клеток, поскольку разрушается аппарат наследственности (см. рис.1).
Такое деструктивное действие НЧМ имеет место по отношению ко всем видам клеток. Если они контактируют с патогенными микроорганизмами (бактерии, грибы), с вирусами, то их рост прекращается, и, более того, они при определенных концентрациях НЧМ погибают. Близкий механизм взаимодействия НЧМ с онкоклетками, по отношению к которым НЧМ выступают как цитостатики, подавляя рост онкоклеток [3]. К сожалению, НЧМ при контакте со здоровыми клетками в ряде случаев так же подавляют рост и даже их убивают, то есть выступают в роли токсичных веществ. Эту ситуацию необходимо учитывать при использовании НЧМ в различных видах терапии, по возможности избегая проявления токсичности за счет выбора оптимальных концентраций НЧМ.
Свойства НЧМ, в том числе биоактивность, существенно зависят от их морфологии (размер, форма частиц) [2]. Поэтому, полезно всегда указывать эти параметры при описании эксперимента.
В данной статье сосредоточимся на использовании НЧМ для заживления хронических ран, заболевания, которое является весьма распространенным и проблемным во всем мире, приносит большие страдания людям и огромные затраты на решение этой экономической и социальной проблемы (потеря качества жизни, нетрудоспособность, дорогостоящее лечение).
Проблема в настоящее время усугубляется числом военных конфликтов, технологических катастроф. В Европе сегодня насчитывается 1,5–2 млн человек, страдающих от хронических ран, на лечение этого заболевания в Великобритании ежегодно тратят 5 млрд фунтов стерлингов, в США – до 25 млрд долл.
Создание ранозаживляющих средств нового поколения с использованием НЧМ
Лечение хронических ран базируется на знании природного многостадийного процесса их заживления; чтобы добиться эффекта, рану следует в начале освободить от продуктов белкового распада, что делается механически или с помощью ферментов, снижая вязкость отделяемого и эвакуируя его из раны, а затем справиться с воспалительным процессом, определяемым патогенными микроорганизмами, после чего следует процесс восстановления (регенерации) поврежденных тканей. В реальных условиях полностью отделить одну стадию от другой не представляется возможным, хотя в процессе лечения чаще всего используют последовательно средства для лизиса раневого отделяемого и затем – антимикробные препараты.
В качестве антимикробного компонента нами было выбрано азотнокислое серебро, что связано с широким спектром его антимикробного действия, однако важным для достижения эффективного лечения и снижения токсичности был перевод прекурсора нирата серебра в наноформу. Предполагалась местная направленная доставка катионов и наночастиц серебра к очагу поражения, для чего использовали накладываемый на рану текстильный материал из гидрофильного вискозного волокна, на одну сторону которого наносилась вязкая гидрогелевая композиция из природного биополимера-полисахарида альгината натрия и введенной в нее соли азотнокислого серебра. Выбор альгината натрия не случаен. Наряду с важными для использования в медицине свойствами – антиаллергенностью, гемостатичностью, большим содержанием микроэлементов, способствующих регенерации тканей – альгинат в данном случае играет роль восстановителя катионов серебра до наночастиц, то есть становится своеобразным биореактором, а также выполняет роль коллоидного стабилизатора нанодисперсий частиц металлов. Для усиления восстановления ионов серебра до наночастиц в полимерную композицию вводилась щелочь в виде карбоната натрия. Кроме указанной функции, подтверждаемой возникновением коричневого оттенка композиции, щелочная среда при рН 7,0–8,5 благоприятствует заживлению раны. Для доказательства образования наночастиц в этих условиях проводилось исследование композиции альгината (состав 0,05%, 0,1М AgNO3, 6% альгинат натрия), нанесенной на поверхность свежего скола слюды, с помощью зондовой микроскопии; исследование подтвердило образование наночастиц серебра, выкристаллизованных в виде тетраэдров высотой до 50 нм. Переход катионов серебра в наноформу составлял примерно 80% однако ввиду большей бактерицидной активности наноформы, большей поверхности соприкосновения с патогенной микрофлорой эффект воздействия выше, чем у катионов металла и достигается при более низкой концентрации нитрата серебра; катионы серебра, так же обладающие бактерицидностью, участвуют в антимикробном воздействии.
Ранее говорилось о желательном одновременном воздействии при лечении длительно незаживающих ран на обе стадии раневого процесса – лизис раневого отделяемого и антимикробный эффект, проходящие одновременно. Для достижения лизиса гнойного отделяемого нами был использован природный протеолитический фермент папаин, обладающий достаточно мягким воздействием на ткани и действующий в широком интервале рН и температуры. Необходимо было оценить возможное влияние на совместное использование папаина и ионов серебра на переход последнего в наноформу и снижение активности фермента, так как известно о нежелательном взаимодействии катионов металлов и ферментов [4]. Методом зондовой микроскопии подтверждено образование в указанной композиции наночастиц серебра (при наличии частиц в ионной форме), а определение активности папаина – методом Ансона показало ее сохранение, причем предложенное введение в композицию второго полимера, а именно – гидроксипропилметилцеллюлозы, позволило защитить фермент даже в случае обязательной для медицинских изделий операции гамма-стерилизации, сохраняя реологические параметры композиции.
Таким образом, все компоненты создаваемого медицинского изделия (салфетка "Колетекс АСП", получено разрешение РЗН для широкого применения) оказывают лечебное воздействие: одновременное присутствие фермента и биоцида позволяют воздействовать на различные звенья раневого процесса для очищения раны и ликвидации гнойно-воспалительного очага, биополимер альгинат натрия способствует созданию в ране желательного для заживления рН, приводит к усилению процессов регенерации, текстильный материал защищает рану от внешнего воздействия, сорбирует раневое оделяемое, за счет гидрогелевой формы композиции способствует атравматичности перевязок.
На рис.2 представлены результаты лечения хронической раны в области средней трети бедра. В течение трех месяцев наблюдается полное очищение раны, сокращение ее площади, репаративная регенерация тканей и закрытие мягкотканного дефекта (без применения хирургического лечения).
ВЫВОДЫ
Разработана технология производства отечественного лечебного депо-материала нового поколения, содержащего наночастицы серебра (универсальный биоцид) и природный фермент папаин;
полученный по данной технологии лечебный депо-материал позволяет эффективно лечить трудно заживляемые хронические раны, что подтверждено в клинических условиях.
ИНФОРМАЦИЯ О РЕЦЕНЗИРОВАНИИ
Редакция благодарит анонимного рецензента (рецензентов) за их вклад в рецензирование этой работы, а также за размещение статей на сайте журнала и передачу их в электронном виде в НЭБ eLIBRARY.RU.
Декларация о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, представленную в данной статье.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
Кричевский Г.Е. Зеленые и природоподобные технологии – основа устойчивого развития цивилизации. Т.1. М., 2018.
Кричевский Г.Е. Зеленые и природоподобные технологии – основа устойчивого развития цивилизации для будущих поколений. Т.1. М., 2019.
Кричевский Г.Е. Зеленые и природоподобные технологии – основа устойчивого развития цивилизации. Т.1. М., 2020.
Улахович Н.А., Медянцева Э.П., Бабкина С.С., Кутырева М.П. Учебное пособие для лекционного курса "Основы бионеорганической химии". Казань, 2012.
Отзывы читателей
