Публікації. За результатами дисертації опубліковано 19 наукових робіт, з них 5 статей у наукових фахових виданнях України, 2 – у виданнях, які входять до міжнародних наукометричних баз, 10 тез та 2 інформаційні листи.
Структура та обсяг дисертації. Робота складається із вступу, огляду літератури, опису методів досліджень, чотирьох розділів власних досліджень, аналізу і узагальнення результатів власних досліджень, висновків, переліку використаних джерел літератури та додатків. загальний об’єм роботи 175 сторінок машинопису. Обсяг основного тексту становить 117 сторінок.
Робота ілюстрована 22 таблицями і 88 рисунками. Список використаної літератури включає 264 джерела, у тому числі 146 іншомовних.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Перший розділ присвячено аналізу вітчизняної та зарубіжної літератури стосовно проблеми токсикогігієнічної оцінки наночастинок та наноматеріалів, а також гігієнічного значення наносрібла. Розглянуте питання оцінки токсичності НЧС сферичної форми in vivo та in vitro та аргументовано доцільність гігієнічної оцінки НЧС декаедричної форми. Описані протекторні властивості альфа-ліпоєвої кислоти як засобу захисту від шкідливої дії важких металів.
В огляді літератури проведене узагальнення матеріалу, висвітлення невирішених аспектів проблеми та обґрунтування напрямків дисертаційної роботи, які в цілому сприяли формуванню мети та завдань досліджень.
Матеріали і методи дослідження. Для досягнення поставленої мети та реалізації передбачених завдань проведені експериментальні дослідження з урахуванням норм біоетики на нелінійних лабораторних мишах та білих щурах (табл. 1).
У роботі використовувалися зразки розчинів НЧС декаедричної форми, синтезовані методом фотостимульованого відновлення. Досліджувані об’єкти виготовлені співробітниками кафедри неорганічної хімії Чернівецького національного університету імені Ю. Федьковича.
Наносрібло отримували шляхом хімічного відновлення іонів Ag+ натрій боргідридом у присутності натрію цитрату та полівінілпіролідону, далі здійснювали фотохімічний вплив матрицею світлодіодів з довжиною хвилі 470 нм. Дослідження просвічувальної електронної мікроскопії показали, що отримані наноматеріали мають структуру пласких декаедрів з поперечним діаметром близько 45 нм та висотою 30-40 нм. В якості стабілізатора використовували полівінілпіролідон (Іліка А. І., 2010).
Таблиця 1
Методи і обсяг виконаних досліджень
Показники | К-сть досліджень (проб) |
1. Загальна кількість мишей | 78 |
2. Загальна кількість щурів | 208 |
3. Біохімічні дослідження крові: - визначення активності ЛФ | 104 |
- визначення активності каталази | 104 |
- визначення активності ГП | 104 |
- визначення рівня МА | 104 |
- визначення вмісту загального білка | 104 |
- визначення концентрації холестеролу | 104 |
- визначення вмісту гемоглобіну | 104 |
4. Біохімічні дослідження печінки - визначення активності каталази | 104 |
- визначення активності ГП | 104 |
- визначення рівня МА | 104 |
5. Визначення маси тварин | 858 |
6. Патоморфологічне дослідження внутрішніх органів (печінка, нирки, серце, головний мозок, легені) | 208 |
З метою визначення DL50 дослідження гострої токсичності наносрібла різних форм та розмірів проводили на 78 лабораторних мишах чоловічої статі масою 20-25 г у три етапи. Розчин НЧС декаедричної форми, розміром 45 нм концентрацією 0,08; 0,13 та 0,30 мг/мл вводили одноразово внутрішньоочеревинно в максимально можливому разовому об’ємі – 1 мл. Крім цього, чотирьом групам тварин одноразово внутрішньоочеревинно вводили розчин НЧС сферичної та декаедичної форм розміром 45 та 75 нм в однаковій дозі 11,9 мг/кг маси тіла. П'ята група - біологічний контроль.
Вивчення підгострого впливу НЧС проводили на білих нелінійних щурах обох статей віком 4 міс. Дослідження підгострої токсичності наносрібла декаедричної форми, розміром 45 нм проводили на лабораторних щурах обох статей. Чотирьом групам тварин (по 16 щурів в кожній, по 8 тварин в підгрупі – за статевою належністю) щоденно протягом 14 днів внутрішньоочеревинно вводили розчин НЧС у дозах 10, 5, 1 та 0,1 мг/кг. П’ята група - біологічний контроль. На 14 день тварин було виведено з експерименту шляхом декапітації під легким ефірним наркозом.
Дослідження підгострої токсичності наносрібла сферичної форми розміром 45 нм проводили на лабораторних щурах обох статей віком 4 міс. Трьом групам тварин (16 щурів в кожній, по 8 тварин в підгрупі – за статевою належністю) щоденно протягом 14 днів внутрішньоочеревинно вводили розчин сферичних НЧС у дозах 0,1, 1 та 5 мг/кг. Четверта група – біологічний контроль.
З метою дослідження профілактичної дії альфа-ліпоєвої кислоти (препарат Діаліпон, ВАТ «Фармак») проводили підгострі дослідження на лабораторних щурах обох статей віком 4 міс. Перша група – біологічний контроль. Другій групі вводили розчин НЧС декаедричної форми розміром 45 нм у дозі 5 мг/кг. На третій та четвертій групах тварин з’ясовували вплив двох різних доз 12,5 та 25 мг/кг альфа-ліпоєвої кислоти за умов введення розчину декаедричних НЧС у дозі 5 мг/кг. Альфа-ліпоєву кислоту вводили за 2 години до введення розчину НЧС протягом 14 днів внутрішньоочеревинно.
Дозу обирали відповідно до описаних у літературі досліджень. Так, для профілактики отруєння ртуті застосовували АЛК у дозі 25 мг/кг шляхом внутрішньоочеревинного введення (Lyn P., 2002). Крім цього, берлітіон, у дозі 10-30 мг/кг, за внутрішньовенного введення, входить до складу антидотної та інтенсивної терапії при гострих отруєннях важкими металами (, 2014).
Матеріалами дослідження були плазма крові, гомогенат печінки та тканини нирок, печінки, легень, серця та головного мозку тварин.
Стан прооксидантно-антиоксидантної рівноваги в крові та печінці експериментальних щурів оцінювали на основі визначення активності каталази (КАТ) спектрофотометрично за методом (, 1988), активності глутатіонпероксидази (ГП) по кількості окисненого глутатіону, що утворився із відновленого при знешкодженні пероксиду водню в глутатіонпероксидазній реакції (Геруш І. В., 1998), вмісту малонового альдегіду (МА), який визначали спектрофотометричним методом, основою якого є утворення забарвленого комплексу при реакції з тіобарбітуратовою кислотою (, 2004, , 1977). Активність лужної фосфатази (ЛФ), рівень холестеролу (ХОЛ), білка та гемоглобіну за допомогою стандартних тест-наборів ТОВ «Філіст-Діагностика» та ПрАТ «Реагент».
За загальноприйнятими методиками проводили морфологічні дослідження (макроскопічні та гістологічні) наступних внутрішніх органів: печінка, нирки, серце, головний мозок, легені. Для обробки отриманих у результаті патогістологічного дослідження даних проведена кількісна оцінка структурних змін із застосуванням стандартних методів морфометрії (, 1987; 1987).
Для об’єктивізації кількісних досліджень проводили комп’ютерну морфометрію на цифрових зображеннях. Цифрові копії оптичного зображення ділянок мікроскопічних препаратів (отримані за допомогою цифрового фотоапарата Olympus SP550UZ при використані мікроскопа ЛЮМАМ - Р8) аналізували за допомогою ліцензійної копії комп’ютерної програми GIMP – версія 2.82 (GLP ліцензія).
Інтенсивність люмінесценції НЧС у зеленому діапазоні визначали за допомогою комп'ютерної мікроденситометрії за шкалою 256 градацій (від 0 до 255 ум. од.) у комп'ютерній програмі GIMP (GLP ліцензія, версія 2.82) на цифрових мікрофотографіях, які отримані за допомогою мікроскопа ЛЮМАМ-Р8 та цифрової камери Olympus SP550UZ.
Статистичну обробку результатів, одержаних у ході виконання дисертаційної роботи, виконували в пакеті програм «Microsoft Excel» та «STATISTICA 6,0» з використанням параметричних методів оцінки отриманих даних. Достовірність різниці значень між незалежними кількісними величинами визначали за t-критерієм Ст’юдента. Статистично вірогідними вважали зміни при р<0,05. Числові значення в таблицях наведені у вигляді середніх величин та їх стандартних похибок. З метою вивчення зв’язку між змінами біохімічних показників та змінами, що виникали у внутрішніх органах нами був проведений регресійний та кореляційний аналіз (, 2006).
Результати досліджень та їх обговорення. На першому етапі роботи проводили порівняльну характеристику деяких фізико-хімічних властивостей срібних наносфер та нанодекаедрів. Так, площа декаедра діаметром 45 та 75 нм удвічі менша площі наносфер тотожних діаметрів. При порівнянні абсолютних значень об’ємів декаедра та сфери було виявлено чотирикратну різницю на користь наносфер. Причому, питома площа НЧС декаедричної форми вдвічі більша від сферичної. Тобто, площа контакту срібного нанодекаедра в організмі з мішенню буде вдвічі більша ніж у наносфери.
Проведені обрахунки вказують на те, що наночастинка декаедричної форми містить в 4,3 разів менше атомів, ніж сферична. Отже, можна стверджувати, що, так як НЧС декаедричної форми містить в 4 рази менше атомів срібла, ніж сферична, то за однакової масової концентрації розчину наносрібла даний розчин містить у 4 рази більшу кількість срібних нанодекаедрів, ніж сфер. Постає питання про обов’язкове врахування не тільки масової, але й кількісної концентрації НЧС у розчині, а відтак і доз наночастинок в цих одиницях.
Проведення гострого експерименту дозволило зробити висновок, що розчин НЧС декаедричної форми, концентрацією 0,08; 0,13 та 0,30 мг/мл, розміром 45 нм, не викликає загибелі мишей та не володіє вираженою токсичною дією при одноразовому внутрішньоочеревинному введенні. DL50 розчинів НЧС сферичної та декаедричної форм розміром 45 та 75 нм, є вище 11,9 мг/кг маси тіла.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
