Порівняльна оцінка впливу нано- та мікрочастинок міді у курячому Oriental Journal of

1 Мірошников Сергій Олександрович 1, Яушева Олена Володимирівна 1, Сізова Олена Анатоліївна 1,2, Мірошникова Олена Петрівна 1,2

1 Державний навчальний заклад «Всеросійський науково-дослідний інститут розведення великої рогатої худоби», Російська Федерація, 460000, м. Оренбург, вул. 9 січня, 29 2 Оренбурзький державний університет, Російська Федерація, 460018, м. Оренбург, проспект Перемоги, 13

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

наночастинки; мікрочастинки; аргінін; курка

Завантажте цю статтю як:

Мірошников С. А, Яушева Е. В, Сізова Е. А, Мірошникова Є. П. Порівняльна оцінка впливу нано- та мікрочастинок міді на курку. Orient J Chem 2015; 31 (4).

Мірошников С. А, Яушева Е. В, Сізова Е. А, Мірошникова Є. П. Порівняльна оцінка впливу нано- та мікрочастинок міді на курку. Orient J Chem 2015; 31 (4). Доступно з: http://www.orientjchem.org/?p=13337

Вступ

Дослідження, що обґрунтовують використання мідьвмісних наноматеріалів для рентгенотерапії раку, набувають широкого поширення протягом останніх років [1]. Наночастинки міді використовуються як контрастна речовина для магнітно-резонансної томографії високої роздільної здатності, що характеризує тромб людини, пухлини тощо [2]; позитронно-емісійна томографія [3]; як бактерицидні препарати [4, 5]. Мідьвмісні пов’язки відомі своєю антимікробною силою [6] тощо.

Наночастинки та сполуки міді можуть вважатися гарною альтернативою існуючим методам лікування. Результати досліджень підтверджують цей факт [7].

Одним із способів вдосконалення препаратів, що містять наночастинки металів, є контроль розміру матеріалу наночастинок. Це визначається різницею в біологічних властивостях металевих препаратів для частинок різного розміру [8, 9]. Повідомляється, що зменшення розміру наночастинок збільшує поглинання цього елемента. Це також змінює біологічну дію [10].

Завданням цього дослідження було порівняння біологічних ефектів елементарних нано- та мікрочастинок міді після внутрішньом’язових ін’єкцій на курчат-бройлерів. Були проведені дослідження щодо вдосконалення препаратів, що містять наночастинки металів.

Матеріали і методи

Придбання та сертифікація мідних препаратів

Наночастинки синтезували високотемпературною конденсацією з використанням Міген-3 в Інституті хімічної фізики (Російська академія наук, Москва, Росія). Використовувана стратегія синтезу була описана раніше [11]. Препарати для мікрочастинок були придбані у Alfa Aesar GmbH & Co., RG. Ці матеріали оцінювались за допомогою електронної скануючої та просвічувальної мікроскопії з використанням наступного обладнання: JSM-7401F та JEM-2000FX відповідно (“JEOL”, Токіо, Японія). Рентгенофазовий аналіз проводили за допомогою дифрактометра DRON-7. Ці оцінки показали, що наночастинки міді мали розмір 103 ± 2 нм. Ядра частинок складалися з 96,2 ± 4,5%, (P ≤ 0,05) кристалічного металу і 3,8 ± 0,3% (P ≤ 0,05) оксиду металу; товщина оксидної плівки на поверхні наночастинок становила 6 нм. Мікрочастинки міді мали розмір 40 ± 0,5 мкм (пурис приблизно 99,5%, а оксидна плівка була товщиною 7 нм.

Препарати наночастинок міді випробовували на дисперсію. Суспензію наночастинок піддавали впливу ультразвуку [частота 35 кГц, потужність звуку 300 (450) Вт, амплітуда коливань 10 мкм].

Морфометричні показники зразків частинок отримували за допомогою атомно-силової мікроскопії в контактному режимі за допомогою мікроскопа SMM-2000 (Росія). Під час сканування використовували консолі MSCT-AUNM (Park Scientific Instruments, США) з постійною пружиною 0,01 нм та діаметром 15 - 20 нм. Кількісний морфометричний аналіз зображень проводили за допомогою стандартного програмного забезпечення для мікроскопів. Кількісний морфометричний аналіз зображень проводили за допомогою стандартного програмного забезпечення для мікроскопів.

За результатами досліджень ми прийняли рішення обробляти суспензії наночастинок різний час. Наночастинки розміром 103 ± 2 нм піддавались ультразвуковій обробці протягом 30 хвилин. Агломерати наночастинок розміром 937 ± 24,6 нм отримували після ультразвукової обробки протягом 20 секунд.

В природних умовах Навчання

Дослідження проводили in vivo на курчат-бройлерів «Смена-7» в експериментальній біологічній клініці Оренбурзького державного університету. Експериментальні дослідження з тваринами проводились згідно з Російськими нормативними актами (1987 р.) Та «Керівництвом по догляду та використанню лабораторних тварин» (National Academy Press, Вашингтон, округ Колумбія, 1996).

Всього з інкубатора птахофабрики «Оренбурзька» було придбано 150 одноденних курей з кросової зграї «Смена-7». За результатами 10-денного моніторингу росту та розвитку було сформовано чотири групи з 30 курчат-бройлерів. Всіх курей утримували і годували в однакових умовах. У віці 14 днів кури отримали 1 внутрішньом’язову ін’єкцію в стегно наночастинок міді (103 ± 2 нм; I група), агломератів наночастинок міді (937 ± 24,6 нм; ІІ група), мікрочастинок міді (40 ± 0,5 нм; Група III) або стерильний фізіологічний розчин (група IV (контроль)) 200 мкл на голову. Кожен агломерат має приблизно 9,08 ± 0,25 частинок, діаметр 103 ± 2 нм. Мідні розчини для ін'єкцій готували шляхом змішування наночастинок (або мікрочастинок) з фізіологічним розчином солі до об'єму 200 мкл. Отриманий препарат стерилізували ультрафіолетовим світлом, а потім обробляли ультразвуком [частота 35 кГц, потужність звуку - 300 (450) Вт, амплітуда коливань - 10 мкм]. Ультразвукове лікування становило 30 хв для І та ІІІ груп та 20 секунд для ІІ групи.

Курей домашньої птиці годували та утримували відповідно до рекомендацій [12]. Курей годували повноцінними кормами протягом усього дослідження. Склад раціону на період від 14 до 21 дня: пшениця –32,4%, кукурудза - 17,3%, пшениця - 10%, соєве борошно - 20%, соняшникове борошно - 10%, кукурудзяна клейковина - 4%, соняшникова олія - 5%, сіль - 0,3%, вапнякове борошно - 1%.

Склад раціону на період від 21 до 35 днів: пшениця - 34,7%, кукурудза - 10%, пшениця - 15%, соєве борошно - 20%, соняшникове борошно - 10%, кукурудзяна клейковина - 4%, соняшник - олія насіння - 5%, сіль - 0,3%, вапняковий шрот - 1%. Курей забезпечували ad libitum доступ до води у поїлок для сосків. Курчат зважували щодня протягом експерименту.

Птахів забивали у віці 15, 21 та 35 днів (n = 5 для кожного часового пункту). Ці часові точки відповідали 1, 7 та 21 д відповідно після введення Cu. Масовий вміст амінокислот у печінці визначали за допомогою капілярного електрофорезу. Зразки готували наступним чином: тканини печінки гомогенізували, сушили при 60-70 ° С і подрібнювали. Потім проводили кислотний та лужний (лише для триптофану) гідроліз отриманих зразків печінки. Гідроліз відбувся при 110 ° С протягом 14-16 год. Зразки фільтрували після завершення кислотного гідролізу (фільтрація не проводилася після лужного гідролізу). Гідролізати змішували з реагентами і випаровували під струменем теплого повітря, а сухий залишок розчиняли в дистильованій воді і центрифугували. Отриманий супернатант досліджували за допомогою капілярного електрофорезу.