НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к низкоразмерным структурам органических и/или неорганических веществ, представляющим собой, главным образом, двумерные (2D) складчатые структуры, и образованным ими агломератам, способным избирательно влиять на живые клетки, и может быть использовано в медицине и фармакологии для уничтожения раковых клеток.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известно, что повреждение эпителиального слоя приводит к возникновению трансэпителиальной разности потенциалов (1 , 2). Увеличению эндогенных электрических полей раны и ускоренному заживлению. Рост напряженности электрического поля, с помощью катода расположенного в ране, приводит к увеличению скорости движения эпителия в рану (3).

Также связь между мембранным потенциалом клеток и раком наблюдалась во многих исследованиях с использованием нормальных и трансформированных клеточных линий.

Эти данные стали одной из причин, побудивших Кона (4) предположить, что трансмембранный потенциал может контролировать митотический цикл. Основная идея заключается в том, что снижение мембранного потенциала инициирует прохождение цикла клеточного деления. Онкогенез был объяснен на основе предположения, что после митоза клетка лишается возможности восстановить свой нормальный электроотрицательный мембранный потенциал покоя и, следовательно, вынуждена повторно войти в цикл деления. Впоследствии это предположение нашло подтверждение в ряде работ. Например, в работе (5) показано, что средний потенциал мембран клеток молочной железы с приникающей протоковой карциномой был в значительной мере деполяризованным, по сравнению со значениями, замеренными в тканях с доброкачественным заболеванием молочной железы. Деполяризации наблюдалась также в трансформированных эпителиальных клетках груди, по сравнению с нормальными клетками груди. Исследования (6) показывают различия в электрических свойствах нормальных и раковых клеток. Сравнения мембранного потенциала нормальных и трансформированных клеток показали, что раковые клетки (саркомы) имеют более низкий отрицательный потенциал (например, у нормальных клеток потенциал -42.5±5.4 мВ, у раковых: -14.3±5.4 мВ).

В работе (7) показано, что регулируя мембранный потенциал клеток, в т.ч. и раковых, можно управлять их пролиферацией и дифференцировкой.

Известно использование нано - и микроструктурированных гидроксидов и оксигидроксидов в различных материалах и технологических процессах, в том числе в биологии и медицине.

Известен способ получения усовершенствованного волокнистого фильтрующего материала [RU N ^Q 201 1 1 16705 А, опубл. 10.1 1 .2012], в результате которого на поверхности волокнистого материала формируют слой из оксигидроксидов алюминия и кремния с положительным поверхностным зарядом. С этой целью приготовляли раствор алюмосиликагеля и осуществляли обработку волокнистого керамического материала полученным составом.

К недостаткам можно отнести то, что для создания положительного заряда поверхности используются известные свойства структурированного кремния, покрытия из которого создаются при обработке волокнистого керамического материала.

Известен наноразмерный электроположительный волокнистый адсорбент, раскрытый в [RU 2304463 С2, опубл. 20.08.2007], состоящий из несферических частиц гидроксида алюминия, в виде волокон с диаметром менее 50 нм и отношением длины к толщине более пяти к одному, полученный в результате преобразования исходного алюминиевого компонента в водном растворе при температуре до 100°С, и непосредственно нанесенный на поверхность волокнистой структуры, характеризующийся возможностью адсорбции, по крайней мере, одной электроотрицательной частицы из жидкости. Известен [RU 2328447 С1 , опубл. 10.07.2008], в котором раскрыт способ получения волокон оксидно-гидроксидных фаз со структурой бемита, который может быть использован для получения адсорбентов для тонкой очистки питьевой воды, а также промышленных и сточных вод. Получение нановолокон оксидно-гидроксидных фаз алюминия осуществляют гидролизом порошка, полученного методом электрического взрыва алюминиевой проволоки диаметром 0,3<d<0,4 мм в атмосфере азота при давлении Р<3 атм и значении энергии, введенной в проволоку, 19,8 Дж/мм ³ <Е<66 Дж/мм ³ . При этом последующий гидролиз порошка проводят при температуре не более 70°С. Полученные нановолокна оксидно-гидроксидных фаз алюминия имеют длину 0,1-0,2 мкм, диаметр 0,001 -0,013 мкм и удельную поверхность до 500 м ² /г. Известен также патент США [US 8,033,400 В2, опубл. 1 1.10. 201 1 ], в котором раскрыт фильтрующий материал, содержащий в качестве основы нетканое органическое синтетическое полотно и положительно заряженные агломераты нановолокон гидроксида алюминия. Известен [RU 2397781 С1 , опубл.: 27.08.2010] Нетканый материал медицинского назначения, обладающий ранозаживляющей, антибактериальной и противовирусной активностью, и перевязочное средство на его основе, содержащий волокнистую основу на волокнах которого закреплены высокопористые частицы гидрата оксида алюминия, образованные нановолокнами.

В качестве недостатков известных вышеприведенных наноразмерных волокнистых сорбентов, раскрытых в [RU 2304463 С2 и RU 2328447 С1 , RU 2397781 С1 , US 8033400 В2] можно отнести относительно низкую сорбционную емкость, обусловленную формой и расположением волокон или нановолокон. Это подтверждают данные приведенные в статье Tepper Fred and Kaledin Leonid «Virus and Protein Separation Using Nano Alumina Fiber Media» [http://www.argonide.com/publications/laboratory.pdf]. В статье приведены микрофотографии нановолокон, которые формируют плотноупакованные структуры. Вследствие этого, поровое пространство сорбционного материала, состоящего из нановолокон, менее доступно для сорбата (бактерий, коллоидных частиц и т.д.), чем поровое пространство агломератов низкоразмерных складчатых структур. Кроме того, на микрофотографиях видно, что сорбция коллоидных частиц, в основном, происходит на торцах нановолокон. При этом коллоидные частицы не сорбируются между нановолокнами в объеме материала. Таким образом, нановолокна с достаточно высокой удельной поверхностью обладают небольшой сорбционной емкостью. В работе (8) исследовался процесс гидролиза порошков алюминия марки порошок АСД - 4, серийно производимый российской промышленностью, со средним размером частиц около 4 мкм. Окисление алюминия изучалось в дистиллированной воде и в водном насыщенном растворе Са(ОН) ₂ (буферный активатор) в присутствии и отсутствии УЗ поля. Без наложения ультразвукового поля степень окисления АСД-4 дистиллированной водой за разумное время (нескольких суток) не превышает 30 %. На поверхности исходных частиц алюминия образуется ячеистая структура из продуктов окисления. Применение ультразвуковой активации в сочетании с буферной позволяет существенно изменить процесс, степень окисления достигает 100 %. При этом образуются наноразмерные палочкообразые структуры. Удельная поверхность таких продуктов (измеренная методом БЭТ) составляет всего 40 м ² /г.

В процессе были синтезированы палочкобразные структуры с низкой удельной поверхностью, поэтому следует ожидать, что сорбционные свойства таких частиц невелики. Также в статье не указанно, способны ли полученные нановолокна формировать электрическое поле в водных средах.

Известен процесс приготовления адсорбента, содержащего оксигидроксид железа - FeO(OH), адсорбент и его применение, раскрытый в [WO2006032727 (А1 ), опубл. 2006-03-30]. Изобретение относится к процессам для приготовления адсорбционных материалов. Процесс для производства адсорбента, содержащего оксигидроксид железа, характеризуется тем, что производят гранулированный гидроксид железа который включает в количестве 5 - 15% по массе, имеющей влагу, в расчёте на массу адсорбента. И где упомянутая масса гранулирована компактированием и просеиванием компактированного продукта, чтобы получить гранулы размером от 0.5 до 4 мм.

Раскрытый адсорбент представляет собой гранулы с размером между 0,5 и 4,0 мм. Гранулы такого размера не будут создавать электрическое поле с высокой напряженностью, необходимой для эффективной сорбции заряженных частиц и воздействия на клеточные мембраны.

Известен способ получения биопрепарата "Ферригель" [RU 2466713, опубл. 20.11 .2012] на основе наноразмерного оксигидроксида железа. Способ получения биопрепарата включает смешивание оксигидроксида железа, выделенного на станциях обезжелезивания подземных вод, с водорастворимым полимером и глицерином.

В описании к патенту не указана форма частиц оксигидроксида железа, и не обсуждается с какими свойствами связана их биологическая активность, выражающаяся в ускоренном ранозаживлении. Кроме того, смешивание частиц с водорастворимыми полимерами и глицерином приведет к обволакиванию частиц оксигидроксида железа указанными веществами и блокированию значительной части поверхности доступной для воздействия на биологические объекты.

Известны полимерные материалы для лечения раневых повреждений и подавления злокачественных новообразований.

В патенте [RU 2471349, опубл. 10.01.2013] предложен полимерный материал для уничтожения клеток-мишеней. Материал содержит, по меньшей мере, один нерастворимый гидрофобный анионный, катионный или амфотерный заряженный полимер. Указанный полимер при контакте с водосодержащей окружающей средой:

- а. является носителем сильнокислых или сильноосновных функциональных групп;

- Ь. имеет значение рН меньше чем 4,5 или больше чем 8,0.

- с. обладает протонной проводимостью и/или электрическим потенциалом, достаточными, чтобы эффективно нарушать гомеостаз рН и/или электрический баланс внутри замкнутого объема указанной клетки.

Этот заряженный полимер сохраняет значение рН среды, изменяя значение рН только в клетке. Смещение величины рН водной среды в кислую (рН меньше 4,5) или щелочную область (рН больше 8,0) вызывает гибель как эукариот, так и прокариот. Указанный материал может быть регенерирован путем регенерации заряженного полимера, регенерации буферной емкости указанного материала, регенерации протонной проводимости указанного материала.

Вызывает сомнение предложенный авторами механизм гибели клеток связанный с изменением рН и/или электрического баланса в их объеме. Отсутствует необходимая доказательная база этого механизма, т.к. измерение величины рН и/или электрического баланса внутри клетки при современном уровне науки и техники невозможно. Из представленных в патенте материалов и примеров следует, что гибель клеток вызывает локальное изменение рН водной среды непосредственно окружающей клетку при этом, вследствие небольших концентраций действующего материала, изменения рН всей среды может и не происходить. Как следует из раскрытия изобретения, его целью является создание материалов (нерастворимых протонных резервуаров или источников) « ...содержащих легко диссоциирующие катионные и/или анионные группы (ЛДКАГ), пространственно организованные так, чтобы эффективно минимизировать изменения значения рН среды... ». Т.е. изменение значения рН среды, пусть и минимальное все же наблюдалось. Действительно, как известно из учебников химии, при диссоциации вещества в водной среде на ионы, неизбежно их поступление в среду.

Таким образом, взаимодействие на клетки происходит в результате создания на их поверхности или вблизи их поверхности условий (высокие или низкие значения рН) при которых жизнедеятельность как опухолевых, так и нормальных клеток невозможна. Поэтому применение подобных материалов для лечения онкологических больных или в качестве антимикробного средства даже наружного применения имеет серьезные ограничения.

Известна полимерная электретная лечебная пленка (аппликатор) «Полимедэл» (9) В хирургии применение электретов способствует активации репаративных процессов при длительно незаживающих ранах, пролежнях, нейротрофических язвах, термических поражениях. Наблюдается значительное сокращение в сроках очищения ран от некротических масс, быстрее развиваются состоятельные грануляции в ране, в ранние сроки начинается эпителизация краев раны, задерживается или предотвращается переход процесса из второй стадии в третью (поражение кожи на всю ее глубину), из третьей в четвертую (деструкция кожи и глубжележащих тканей). Последние исследования показали, что при наложении электрета на болевые зоны различного происхождения достигается купирование болевого синдрома (артриты, остеохондроз, радикулит, ушибы, почечные колики, и т. д.). В частности, при взаимодействии с электрическим полем в объеме биологической ткани возникают микровибрации и микроконвекции, обусловленные электрогидродинамическими силами. Это ведет к изменению скорости метаболических процессов, изменению проницаемости клеток, скорости доставки реагентов к функционирующим мембранным поверхностям и макромолекулам.

К недостаткам пленок электретов относится то, что воздействие на клетки

5 осуществляется опосредовано, через возникающие в биологической ткани микровибрации и микроконвекции, обусловленные электрогидродинамическими силами. Прямое воздействие на мембранный потенциал клеток отсутствует. Вследствие чего эффективность пленок электретов низка. На ранах с обильным выделением эксудата и гнойных ранах наложение полимерной ю пленки из электретов ограничит доступ воздуха, что недопустимо и может осложнить течение болезни. Также отсутствуют задокументированные случаи излечения онкологических заболеваний с помощью электретных материалов.

Известны физические методы воздействия на опухолевые клетки с помощью электрического поля.

15 В патенте [RU 2270663 С2, опубл. 27.02.2006] представлен способ терапии пролиферативных раковых клеток организма, включающий выбор биологически активных точек и последующее воздействие на них, отличающийся тем, что выбирают биологически активную точку, соответствующую органу с патологической пролиферацией клеток, измеряют потенциал выбранной

20 биологически активной точки относительно референтной точки, после чего к выбранным точкам подключают внешний источник постоянного электрического поля, полюса которого противоположны по знаку полюсам точек, к которым его подключают, а абсолютная его величина равна разности абсолютных величин измеренного потенциала и потенциала, соответствующего здоровому органу в

25 выбранной точке, и воздействуют до значения величины мембранного потенциала раковой клетки, равного величине мембранного потенциала соответствующего здорового органа. Таким образом, происходит нормализация биохимических процессов клеток, что приводит к существенному снижению патологической активности раковых клеток, а в пределе - к их возврату в зо нормальное состояние. В патенте [RU2253903, опубл. 10.06.2005] предложен способ блокирования деления раковых клеток, включающий воздействие на клетку или группу клеток внешнего источника энергии, отличающийся тем, что перед воздействием вводят, по меньшей мере, два электрода, один из которых - на цитоплазматическую поверхность мембраны клетки, а другой - на наружную поверхность мембраны клетки и измеряют значение мембранного потенциала, после чего к введенным электродам подключают противоположно по полярности внешний источник ЭДС со значением разности потенциалов не меньше значения мембранного потенциала клетки.

Предлагаемые в патентах RU2270663 и RU2253903 способы подавления пролиферативной активности раковых клеток основаны на воздействии электрического потенциала на мембраны клеток при введении в опухоль электродов. Эти способы сложны и травматичны. Кроме того, будет подавляться только рост клеток непосредственно контактирующих с поверхностью электродов. Клетки опухоли, не контактирующие с потенциальными электродами, будут активны.

Также известен электропозитивный препарат против рака (10), действие которого основано на использовании молекул F16 с положительным зарядом. Молекула притягивается к отрицательно заряженным митохондриям раковых клеток и прилипает к ним. Митохондрии многих разновидностей раковых клеток имеют более высокий отрицательный заряд. В результате, F16 накапливаются в митохондриях раковых клеток, приводя вскоре к их гибели. Исследования под электронным микроскопом показали, что когда митохондрия слипается с F16, она раздувается, и, в конечном счете, внешние мембраны клетки под воздействием раздувшихся митохондрий разрываются, и раковая клетка гибнет.

К недостаткам указанного препарата относится то, что наряду с митохондриями раковых клеток, часть молекул F16 может накапливаться в нормальных клетках, которые тоже заряжены отрицательно и приводить к их гибели.

Как можно видеть из вышеприведенных аналогов оксигидроксиды металлов, полимерные материалы, молекулы способные избирательно влиять на живые клетки, в вследствие воздействия на биологические структуры электрического заряда. Эти свойства используются для сорбции микроорганизмов, ранозаживления, снятия болевого синдрома, подавления пролиферации опухолевых клеток. Однако в настоящее время существует особая потребность в материалах, имеющих как более высокий уровень сорбционной емкости, так и более высокий уровень биологической активности, которые можно обеспечить, модифицируя электрические свойства материалов.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является - предоставить продукт, который представляет собой низкоразмерные структуры и/или агломераты, образованные низкоразмерными структурами, главным образом, двумерными (2D) складчатыми структурами различных органических и/или неорганических веществ, главным образом, оксигидроксидов металлов, выбранных из группы, состоящей из AI, Fe, Mg, Ti или их композитов, а также натуральных (искусственных) и/или синтетических полимерных материалов с локально высоким уровнем напряженности электрического поля, за счёт придания им особой геометрической формы и размерных параметров.

Другой задачей настоящего изобретения является использование вышеупомянутых низкоразмерных структур и/или их агломератов в качестве сорбентов биологических объектов, неорганических коллоидных частиц и ионов металлов.

Еще одной задачей настоящего изобретения является использование вышеупомянутых низкоразмерных структур и/или их агломератов в качестве ранозаживляющих и антибактериальных средств, а также лекарственных средств и изделий на их основе.

Еще одной задачей настоящего изобретения является использование упомянутых низкоразмерных структур и/или их агломератов для подавления пролиферации раковых клеток, а также их применение в составе противоопухолевых средств.

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемые низкоразмерные, главным образом, двумерные (2D) складчатые структуры органических и/или неорганических веществ и/или сформированные ими агломераты, имеют складки и грани неправильной формы и обладают локально высоким уровнем напряженности электрического поля, формируемого поверхностными зарядами на упомянутых складках, гранях и ребрах граней.

Кроме того низкоразмерные, главным образом, двумерные (2D) складчатые структуры и/или их агломераты, сформированы из оксигидроксидов металлов, выбранных из группы металлов, состоящей из AI, Fe, Mg, Ti или их композитов, состоящих из, по меньшей мере, двух оксигидроксидов металлов, выбранных из упомянутой группы металлов.

Кроме того поставленная задача достигается тем, что низкоразмерные. Главным образом, двумерные (2D) складчатые структуры и/или их агломераты, изготовлены из натуральных (искусственных) полимеров, предпочтительно, водонерастворимых полисахаридов, выбранных из группы, состоящей из хитина, хитозана, целлюлозы и др.

Кроме того поставленная задача достигается тем, что низкоразмерные, главным образом, двумерные (2D) складчатые структуры и/или их агломераты изготовлены из синтетических полимерных материалов, предпочтительно неполярных полимеров (моноэлектретов) с удельной проводимостью не более

-10 -1 -1

10 Ом см , выбранных из группы состоящей из полимеров на основе винилиденфторидов, сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом (П(ТФЭ-Г П)), полипропилена, полиэтилена и др.

Кроме того предлагаемый продукт представляет собой композит, по меньшей мере, одного оксигидроксида металла, выбранного из группы, состоящей из AI, Fe, Mg, Ti и, по меньшей мере, одного искусственного полимерного материала, выбранного из группы, состоящей из хитина, целлюлозы, хитозана.

Кроме того, предлагаемый продукт представляют собой композит, по меньшей мере, одного оксигидроксида металла выбранного из группы, состоящей из AI, Fe, Mg, Ti и, по меньшей мере, одного синтетического полимерного материала, предпочтительно, неполярных полимеров

(моноэлектретов) с удельной проводимостью не более 10 ⁰ Ом ¹ см ¹ , выбранных из группы, состоящей из полимеров на основе винилиденфторидов, сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом (П(ТФЭ-ГФП)), полипропилена, полиэтилена и др.

Кроме того упомянутые низкоразмерные структуры, они имеют складки и грани неправильной формы один размер, которых составляет от 200 до 500 нм, и по меньшей мере, один размер, предпочтительно, поперечный размер

(толщину) грани не более 0 нм. Предпочтительно, что поперечный размер (толщина) грани составляет от 5 до 8 нм, еще предпочтительней не более 2 нм.

При этом агломераты состоят из чередующихся; перекрывающихся; сопряженных; гомогенно или гетерогенно смешанных фрагментов двумерных (2D) структур.

Кроме того локальный уровень напряженности электрического поля, а именно на складках и гранях, образующих низкоразмерные складчатые структуры, составляет не менее 10 В/м.

Кроме того, упомянутые агломераты низкоразмерных складчатых структур имеют форму близкую к сферической.

Другая задача изобретения достигается тем, что упомянутые низкоразмерные структуры и/или их агломераты используют в качестве сорбентов органических частиц (молекулы, бактерии, вирусы, белки, антигены, эндотоксины) и неорганических частиц (ионы металлов, коллоиды).

Предпочтительно, что низкоразмерные структуры и/или их агломераты для вышеупомянутой сорбции применяют в водной среде, в интервале значений рН упомянутой среды от 5,0 до 9,5 и более предпочтительно в интервале значений рН водной среды от 6 до 8.

Еще одна задача изобретения достигается тем, что упомянутые низкоразмерные структуры и/или их агломераты применяют в качестве средства, обладающего ранозаживляющей и антибактериальной активностью.

И еще одна задача достигается тем, что упомянутые низкоразмерные структуры и/или их агломераты применяют для угнетения пролиферативной активности опухолевых клеток.

Упомянутые низкоразмерные структуры и/или агломераты применяют либо самостоятельно, либо нанесенными на материал-носитель, выбранный из группы, состоящей из нетканых материалов, волокон, гранул, губок и других пористых материалов и сред, либо в составе композиции, состоящей из упомянутых низкоразмерных структур и/или агломератов и веществ, обладающих фармакологическим и/или поглощающим действием. Такое свойство, как высокий локальный уровень напряженности электрического поля, присущий заявляемым низкоразмерным структурам и их агломератам из оксигидроксидов металлов, обеспечивается:

- поверхностным зарядом, присущим оксигидроксидам металлов группы AI, Fe, Mg, Ti в водных средах и

- низкой размерностью и складчатостью 2D структур, и образованных ими агломератов упомянутых оксигидроксидов металлов, вследствие малой толщины или радиуса кривизны ребер и складок электрически заряженных граней элементов, образующих агломераты.

Под агломератами в настоящем изобретении следует понимать: чередующиеся; перекрывающиеся; сопряженные; гомогенно или гетерогенно смешанные 2D структуры или их фрагменты.

В данном изобретении под оксидами и оксигидроксидами металлов понимают химические соединения, имеющие общую формулу АЮОН, А12О3ХПН2О, где п = 0,8-3, FeOOH, РегОз, Fe304, Т1О2, Mg(OH)2, MgO.

Известно (1 1 ), что поверхностная плотность зарядов δ для заряженного тела, пропорциональна кривизне поверхности к, δ ~ к, где к ~ Mr (г - радиус кривизны). Соответственно максимальная плотность зарядов будет наблюдаться на ребрах граней и складках заявляемых низкоразмерных складчатых структур, составляющих агломераты/агрегаты и имеющих максимальное значение к. Таким образом, вследствие малого радиуса кривизны поверхности электрически заряженных ребер граней и складок оксигидроксидов металлов, создается сильно неоднородное электрическое поле, действующее с силой F на заряженные частицы противоположного знака.

Под действием неоднородного электрического поля с локально высокой напряженностью на складках и ребрах граней низкоразмерных складчатых структур, заряженные частицы движутся в сторону увеличения напряженности электрического поля, т.е. по градиенту модуля напряженности поля. Сила, действующая между зарядом oj (заряд на гранях, ребрах и складах агломерата) и д ₂ (Заряд частицы сорбата), определяется законом Кулона:

р — ^{Q l Cj2}

4πε ₀ χ ² ' где, x - расстояние между сорбентом и сорбатом.

С учетом рассчитанной толщины грани низкоразмерных складчатых структур, можно оценить напряженность её электрического поля.

Напряженность электрического поля (мВ/нм):

где φ - потенциал агломерата, R - толщина грани.

Сила, действующая на заряженную частицу, находящуюся вблизи низкоразмерных складчатых структур будет определяться выражением:

F = qE,

где q - заряд частицы (1 1 ).

Авторами было рассчитано (см. примеры), что у непористых частиц правильной сферической формы напряженность приблизительно на 3 порядка меньше, чем на ребре грани складчатой структуры.

Соответственно, при q = const, сила, действующая на частицу (низкоразмерную складчатую структуру и их агломераты), будет в 600 раз больше, чем для компактных непористых сферических частиц аналогичного размера.

Аналогичный эффект будет наблюдаться и у неполярных полимерных материалов как природных, искусственных, так и синтетических с удельной

-10 -1 -1

проводимостью не более 10 Ом см , т.к. указанные полимеры могут приобретать электрический заряд при внешнем воздействии электрического поля, трения, при облучении электронным пучком, при помещении в область коронного разряда и т.д. (12). При этом на краях (гранях) и складках предлагаемых низкоразмерных полимерных структур, а также агломератов сформированных этими структурами будет формироваться высокий локальный уровень напряженности электрического поля.

При применении низкоразмерных структур (агломератов), имеющих складчатую форму (фиг.1 ) и имеющих расстояние до 50 нм между низкоразмерными структурами образующими агломерат, органические молекулы, ионы, микроорганизмы размером до 50 нм, (вирусы), могут проникать внутрь агломерата и удерживаться электрическим полем, возникающим как на гранях и складках. Указанный выше эффект демонстрирует также фиг.5 и 6. Из фиг. 5 и 6 видно, что дисперсные частицы: латексные сферы (фиг.5) и частицы коллоидного серебра (рис.6) сорбируются на гранях и проникают в объем агломерата, образованного низкоразмерными структурами. Таким образом, агломераты, образованные заявляемыми низкоразмерными структурами обладают большой сорбционной емкостью.

По данным разных авторов (см. например публикации 13 и 14) электрический потенциал нормальных клеток составляет минус 60... 100 мВ, потенциал раковых клеток приблизительно равен минус 5...20 мВ. Когда нормальные клетки начинают деление их электрический потенциал падает до приблизительно до минус 15 мВ. При завершении деления клетки ее мембранный потенциал возвращается к естественному значению. По существующему мнению ключевым компонентом лечения рака было бы восстановление естественного мембранного потенциала и, как следствие, нормального метаболизма клеток. Таким образом регуляция потенциала клеточных мембран является одним из способов управления функциональным состоянием клеток.

При взаимодействии с клеточными мембранами, имеющими отрицательный заряд поверхности, положительно заряженные складчатые структуры будут притягиваться к поверхности клетки. При этом отрицательный заряд клеточной мембраны будет компенсироваться под воздействием положительного заряда складчатых структур. Увеличение потенциала клеточной мембраны, вследствие воздействия электроположительных низкоразмерных складчатых структур, приведет с одной стороны к активному делению нормальных клеток и к ускоренному ранозаживлению, с другой, к подавлению пролиферации раковых клеток.

Источники информации.

1. Reid, В., Song, В., McCaig, С. D. & Zhao, М. Wound healing in rat cornea: the role of electric currents. FASEB J. 19, 379--386 (2005).

2. Keese, C. R., Wegener, J., Walker, S. R. & Giaever, I. Electrical wound-healing assay for cells in vitro. Proc. Natl Acad. Sci. USA 101 , 554--1559 (2004)

3. Nature Letters Vol 442|27 July 2006. P. 457 - 460 4. Cone CD: Unified theory on the basic mechanism of normal mitotic control and oncogenesis. J Theor Bioll97l;30:15U181.

5. Andrew A. Marino, Ilka G. Kiev, Michael A. Schwalke and at. al. Enrique Association between Cell Membrane Potential and Breast Cancer // Tumor Biol 1994; 15:82-89

6. Richard Binggeli and Ivan L. Cameron Cellular Potentials of Normal and Cancerous

Fibroblasts and Hepatocytes //CANCER RESEARCH, Vol. 40, p. 830-1835, June 1980.

7. Sarah Sundelacruz & Michael Levin & David L. Kaplan Role of Membrane Potential in the Regulation of Cell. Proliferation and Differentiation // Stem Cell Rev and Rep (2009) 5:231-246

8. Ларичев M. H., Шайтура H. С, Колокольников В. H., Ларичева О. О., Школьников Е. И., Артемов В. В. Получение наноструктурных продуктов при окислении микронного порошка алюминия водой в ультразвуковом поле // Перспективные материалы, 20 0, с. 290 -294

9. В. А. Дробышев ПОЛИМЕДЭЛ. Применение полимерной электретной пленки «Полимедэл» в медицине. Учебно-методическое пособие, издание 3-е. / Новосибирск, 2010, 36 с, Отпечатано в ГУП «ИПК «Чувашия».

10. Fantin, V. R., Berardi, М. J., Scorrano, L, Korsmeyer, S. J., and Leder, P. A novel mitochondriotoxic small molecule that selectively inhibits tumor cell growth. Cancer Cell, 2: 29-42, 2002.

11. Савельев И. В. Курс общей физики, том II. Электричество // Издательство: «Наука», Москва, 1970, 501 с]

12. Гороховатский Ю.А. Электретный эффект и его применение // Соровский образовательный журнал, N°8, 1997, с. 92 - 98

13. Marino A., Ilev I., Schwalke М. Association between Cell Membrane Potential and Breast Cancer / Tumor Biol 1994;:15:82-89;

14. Steve Haltiwanger M.D. The Electrical Properties of Cancer Cells / http://www.royalrife.com/haltiwanqer1.pdf ИЗОБРЕТЕНИЕ ПОЯСНЯЕТСЯ ГРАФИЧЕСКИМИ МАТЕРИАЛАМИ

На фиг.1 приведено ПЭМ-изображение агломерата оксигидроксида алюминия с заявляемой складчатой структурой и показаны ребра грани и складки: 1 - ребра грани, 2 - складки.

На фиг.2 приведено СЭМ-изображение агломератов оксигидроксида алюминия с заявляемой складчатой структурой.

На фиг.З приведено СЭМ-изображение агломератов складчатых структур оксигидроксида железа.

На фиг.4 приведено СЭМ-изображение агломератов складчатых структур оксида титана.

На фиг.5 приведено ПЭМ-изображение агломератов складчатых структур с латексными сферами на ребрах граней и между складчатыми элементами агломерата оксигидроксида алюминия

На фиг.6 приведено ПЭМ-изображение агломератов складчатых структур с частицами коллоидного серебра на ребрах граней и между складчатыми элементами агломерата оксигидроксида алюминия.

На фиг. 7 приведены результаты экспериментов на клетках линии Hos: количество живых клеток Hos,%, в зависимости от содержания оксигидроксида алюминия в 2 мл среды роста: 1 - 0,005 г, 2 - 0,01 г, 3 - 0,03 г

На фиг. 8. Приведены результаты на клетках линий HELA, MCF-7, UM-

SCC-14C: количество живых раковых клеток (%) через 24 часа (а) и через 48 часов (б).

На фиг. 9. Приведены результаты на клетках линий HELA, MCF-7, UM- SCC-14C: пролиферация раковых клеток (%) через 24 часа (а) и через 48 часов (б).

На фиг. 10 приведено ПЭМ-изображение низкоразмерных складчатых структур (нанолистов) поливинилхлорида.

ПРИМЕРЫ КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Пример 1. Получение агломерата электроположительных низкоразмерных складчатых структур оксигидроксида алюминия (АЮОН).

Для получения агломератов с заявляемой формой и характеристиками реакцию взаимодействия с водой исходного сырья, в качестве которого использовали порошок состава AI/AIN, полученный методом электрического взрыва алюминиевой проволоки в атмосфере азота, с размером частиц 80 -

2

100 нм, удельной поверхностью 21 м /г и содержанием фазы AIN -70 % масс.

Для проведения реакции 100 г порошка заливали 0,0 л воды, добавляли наночастицы оксида алюминия со средним размером 70 нм, в количестве 0,1 % масс относительно массы порошка, выступающих затравкой для увеличения скорости образования зародышей на частицах затравки и кристаллизации продуктов превращения, полученную суспензию нагревали от 25° С до 60 °С при интенсивном перемешивании механической мешалкой при скорости 200 об/мин.

Реакцию проводили при рН = 9,4 в течение 60 мин. до установления постоянного значения рН.

Полученный продукт - высушивали при температуре 90 °С до постоянной массы в течение 4 часов.

Масса полученного продукта составила 150 г. Удельную поверхность продукта, измеренная на приборе «Сорбтометр-М», составила 330 м ² /г. Рентгенофазовый анализ проведенный с помощью дифрактометра ДРОН-7 показал, что продукт представляет собой AIOOH.

На фиг. 1 приведена микрофотография агломератов низкоразмерных складчатых структур оксигидроксида алюминия, полученных с помощью просвечивающего микроскопа JEM 2100, которая демонстрирует наличие граней и складок.

На фиг. 2 приведена микрофотография агломератов низкоразмерных складчатых структур, полученных с помощью сканирующего микроскопа LEO EVO 50.

Размер агломератов составил от 0,5 мкм до 7 мкм.

Дзета-потенциал агломератов определялся с помощью прибора ZetaSizer Nano ZS и составил около 60 мВ. С учетом толщины граней в среднем 5 нм можно оценить напряженность электрического поля на ребре грани, Напряженность электрического поля:

где φ - потенциал агломерата, R - толщина грани. Напряженность электрического поля на ребре грани составляет Е = 12 мВ/нм или 1 ,2- 10 ⁷ В/м. Напряженность электрического поля на поверхности непористой сферической частицы оксигидроксида алюминия размером 3 мкм составляла бы 20 мВ/мкм или 2Ю ⁴ В/м, т.е. приблизительно на 3 порядка меньше, чем на ребре грани.

Сила, действующая на заряженную частицу, находящуюся вблизи агломерата будет определяться выражением:

F = QE,

где q - заряд частицы [Савельев И. В. Курс общей физики, том II. Электричество // Издательство: «Наука», Москва, 1970, 501 с].

Соответственно, при q = const, сила, действующая на частицу, для агломерата, состоящего из низкоразмерных складчатых структур, будет в 600 раз больше, чем для непористой сферической частицы с аналогичным размером и химическим составом.

Пример 2. Получение агломератов низкоразмерных складчатых структур оксигидроксида железа (FeOOH).

Биметаллический нанопорошок Fe-AI с размером частиц около 100 нм получали параллельным электрическим взрывом железной и алюминиевой проволоки в атмосфере азота при соотношении Fe:AI = 90:10 % масс. 20 г порошка заливали 2000 мл дистиллированной воды и нагревали при постоянном перемешивании до 60 °С. Контролировали и поддерживании рН реагирующей смеси на уровне 9,0 раствором аммиака. Реакцию проводили в течение 60 мин. Затем суспензию отфильтровывали, промывали дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод и сушили при температуре 90 °С в течение 4 часов.

Масса полученного продукта составила 25,4 г. Удельная поверхность

2 продукта измерялась прибором «Сорбтометр-М» и составляла 220 м /г.

Рентгенофазовый анализ проведенный с помощью дифрактометра ДРОН-7 показал наличие в продукте, в основном, гетита FeOOH и небольшого содержания бемита АЮОН.

На фиг. 3 приведена микрофотография агломерата композита FeOOH/AIOOH, полученная с помощью сканирующего микроскопа LEO EVO 50, которая демонстрирует, что агломераты образованы из множества низкоразмерных складчатых структур. Свойства указанного композита в основном определяются морфологией и свойствами гетита.

Размер агломератов составлял от 1 ,0 мкм до 12,0 мкм. Дзета-потенциал агломератов определенный с помощью прибора ZetaSizer Nano ZS составил около 50 мВ.

Далее проводили расчеты, аналогичные указанным в примере 1.

Напряженность электрического поля на торце грани составила Е - 2,5· 10 ⁷ В/м.

Для сравнения напряженность электрического поля на поверхности непористой сферической частицы с аналогичным химическим составом размером 1 мкм Е =

5- 10 ⁴ В/м.

Пример 3. Получение агломерата низкоразмерных складчатых структур оксида Ti.

Агломераты низкоразмерных складчатых структур оксида Ti получали гидротермальным синтезом при температуре 130 °С в течение 12 часов. Для этого к 100 г бутилата титана приливали 30 мл ацетилацетона и 10 мл дистиллированной воды при постоянном перемешивании. Затем добавляли 10 мл концентрированного раствора аммиака. Смесь нагревали до 130 °С и проводили гидротермальную обработку в течение 12 часов при постоянном перемешивании. Полученную суспензию отфильтровывали и промывали изопропиловым спиртом и дистиллированной водой. Влажный порок сушили на воздухе при температуре 105 °С в течение 10 часов.

Получено 18 г низкоразмерных складчатых структур оксида титана. Удельная поверхность оксида титана, измеренная аналогично примерам 1 и 2,

2

составила 380 м /г.

На фиг. 4 приведена микрофотография агломератов оксида титана, полученных с помощью сканирующего микроскопа LEO EVO 50, которая демонстрирует, что агломераты образованы из множества низкоразмерных складчатых структур.

Размер агломератов составлял от 0,3 мкм до 5,0 мкм.

Дзета-потенциал агломератов, определенный с помощью прибора ZetaSizer Nano ZS, составил около 40 мВ. Далее проводили расчеты, аналогичные приведенным в примере 1.

Напряженность электрического поля на торце грани составила Е = 1 ,ЗЮ ⁷ В/м.

Для сравнения напряженность электрического поля на поверхности непористой

5

сферической частицы размером 0,3 мкм Е = 1 ,3- 10 В/м.

Пример 4. Получение низкоразмерных структур из поливинилхлорида.

Гранулы поливинилхлорида размером не более 1 мм помещались в растворитель тетрагидрофуран исходя из соотношения 10 % вес. поливинилхлорида, остальное растворитель. Суспензия выдерживалась в течение 8 дней при периодическом взбалтывании. После растворения поливинилхлорида в тетрагидрофуране образовывалась тягучая бесцветная жидкость. К 10 мл раствора поливинилхлорида в тетрагидрофуране добавляли 5 мг пористого АЮОН приготовленного согласно примеру 1. Приготовленная смесь выдерживалась в течение 72 часов при периодическом перемешивании. После чего излишки раствора сливались, а осадок помещался в 30 мл метанола и выдерживался в течение 1 часа, до полного выпадения осадка. Осадок отфильтровывался с помощью фильтровальной бумаги и помещался в печь, в которой сушился при 30 °С в течении суток. Полученный сухой порошок помещался в 50% раствор щелочи NaOOH и выдерживал в течение нескольких 5 дней под визуальным контролем. После полного растворения АЮОН и образования мутного осадка. Осадок отмывался большим количеством этилового спирта и высушивался при 30 °С 24 часа.

На фиг. 10 приведено изображение низкоразмерных структур поливинилхлорида полученное с помощью просвечивающей электронной микроскопии (микроскоп JEM 2100). Из микрофотографий следует, что исследованный образец состоит из перекрывающихся пластинок полимера.

Пример 5. Сорбция микроорганизмов оксигидроксидами металлов.

Культуры микроорганизмов E.coli 7935, St.aureus 209, P. aeruginosa 27583, культивировали на МПА в течение 24 часов в термостате при температуре 37±1°С, затем готовили взвесь микроорганизмов в концентрации 1 ,0х10 ³ КОЕ/мл. E.coli 7935 - это короткие (длина 1 -3 мкм, ширина 0,5-0,8 мкм) полиморфные подвижные и неподвижные грамотрицательные палочки; St.aureus 209 - грамположительные шаровидные клетки диаметром 0,5 - 1 ,5 мкм; P. aeruginosa 27583 - грамотрицательная прямая палочка длиной 1-3 мкм, шириной 0,5-0,7 мкм.

Измерение эффективности сорбции поводили на бактериях E.coli, St. aureus и P. aeruginosa согласно рекомендациям [Ворошилова А.А., Дианова Е.Д. Окисляющие нефть бактерии показатели интенсивности биологического окисления нефти в природных условиях // Микробиология, 1952. - т.21. - вып.4. - С. 408-415.]. Для определения эффективности сорбции, образцы стерилизованного в автоклаве продукта с массой 100 мг помещали в стерильные колбы и добавляли 30 мл бактериальной суспензии с концентрацией 1 ,0*10 ³ КОЕ/мл. Адсорбцию микроорганизмов на образцах проводили при постоянном перемешивании суспензии в течение 30 мин на магнитной мешалке со скоростью 500 об/мин. Далее пробы центрифугировали в течение 3 минут при скорости вращения 1300 об/мин и осуществляли посев 1 мл надосадочной жидкости на МПА, посевы инкубировали в термостате при температуре 37±1°С в течение 24 ч. Через сутки после инкубирования проводили подсчет колоний.

Значения эффективности сорбции емкости приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Эффективность сорбции микроорганизмов

Аналогично проводили эксперименты по сорбции микроорганизмов в зависимости от величины рН (таблица 2).

Таблица 2 - Эффективность сорбции микроорганизмов оксигидроксидом AI в зависимости от значения рН

Пример 6. Сорбция неорганических ионов оксигидроксидом железа с заявляемой формой и характеристиками.

Готовили модельный раствор ионов металлов, содержащий 0,25 мг/л мышьяка в форме арсенат-ионов, 0,4 мг/л марганца, 0,5 мг/ л свинца и 3 мг/л меди. К 100 мл модельного раствора прибавляли 1 г агломератов складчатых структур оксигидроксида железа, полученную смесь перемешивали в течение 1 часа при комнатной температуре. Определяли содержание ионов металлов после адсорбции. Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Остаточное содержание неорганических загрязнений в воде

При адсорбции неорганических ионов из воды низкоразмерными складчатыми структурами оксигидроксида железа в статических условиях остаточная концентрация неорганических загрязнений была ниже ПДК для питьевой воды [СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества].

Пример 7. Применение оксидов/оксигидроксидов металлов, с заявляемой формой и характеристиками, для заживления ран. Для проведения исследования использовались белые беспородные крысы- самцы весом 140 - 210 г, всего 100 животных, по 20 животных на каждое испытание (4 вида гидроксидов) и 20 животных - контрольная группа. У животных удалили шерсть в области правой лопатки, поле чего через трафарет

2

выделяли участок площадью 2 см . На выделенном участке проводили иссечение кожного лоскута и подкожной клетчатки до подлежащей фасции. Края и дно раны подвергали размозжению при помощи зажима Кохера.

5

Рану орошали взвесью микроорганизмов St. aureus в концентрации 5- 10

КОЕ/мл (Способ моделирования инфекционной раны мягких тканей /Суховей Ю.Г., Цирятьева СБ., Минин А.С., Самусев Р. С, Сыч А. С, Костоломова Е.Г. // патент РФ N° 2321898 от 10.04.2008 г., опубл. Бюл. Ns 1 ). Инфицирующая доза составляла 2 мл на 200 г массы крысы. Инфицированную рану закрывали атравматичными тефлоновыми кольцами с крышками, которые препятствовали механическому раздражению раны животным при груминге.

Операция проводилась под баночным эфирным наркозом в нестерильных условиях. Лечение раны начинали через 48 часов, когда рана имела признаки острого гнойного воспаления, оксигидроксиды металлов, полученные по примерам 1 -3, в виде сухого порошка массой 2 г наносили на рану один раз в сутки. Курс лечения длился в зависимости от скорости очищения раны.

Оценка динамики гнойного раневого процесса проводилась путем ежедневного наблюдения за животным в течение 25 дней.

Оценивались следующие параметры:

- наличие гнойного или сукровичного отделяемого из раны;

- местная воспалительная реакция (гиперемия и отек в области раны); - скорость санации раны (очищение от некротических масс и прекращение раневого отделяемого);

- скорость формирования вторичного рубца.

Критериями заживления являлись сроки очищения раны от гнойно- некротических тканей, сроки появления грануляций, сроки начала и полной эпителизации раны. Также оценивались исходы заживления раны. Данные представлены в таблице 4. Таблица 4- Результаты санации и заживления кожной раны в группах животных ^*

^* р < 0,05

Из приведенных данных следует, что относительно контрольной группы животных, при применении оксигидроксидов металлов процесс ранозаживления резко ускорился. Время полной эпителизации, относительно контрольной группы, уменьшилось на 40...62 %. Очевидно, указанный эффект связан как с очищением раны от микроорганизмов, так и с пролиферацией клеток (эпителизацией) тканей. Характерно, что заживление ран произошло без образования грубых рубцов.

Содержание животных осуществлялось в соответствии с Приказом NQ267 от 19 июня 2003 г. «Об утверждении правил лабораторной техники» и правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей (Страсбург, 1986). Экспериментальные животные содержались в стандартных условиях типового вивария в пластиковых клетках (по одной особи в клетке) на подстилке из опилок, в условиях свободного доступа к воде и пище (стандартный рацион), при естественном световом режиме.

Пример 8. Применение оксигидроксида алюминия с заявляемой формой и характеристиками для подавления роста раковых клеток Для проведения эксперимента культура Hos (ТЕ85, clone F5,) постоянная линия, из ткани остеосаркомы человека, рассевались в 50 мл культуральные сосуды (матрасы) в количестве 1 , 1 млн на один матрас. Монослой формировался на 2-3 сутки. Сформированный монослой промывали ростовой средой без добавления сыворотки, порошок оксигидроксида алюминия в количестве 0,005, 0,01 и 0,03 г суспендировали в 2 мл сред роста и помещали на монослой клеток. Затем добавляли по 5 мл ростовой среды с 2% эмбриональной сыворотки. Клетки инкубировали в термостате при 37±1°С. Культивирование клеток в эксперименте проводилось согласно рекомендациям паспорта на используемую линию клеток. Для определения индекса пролиферации (ИП, отношение числа выросших клеток к числу посеянных) монослой снимали смесью трипсина и версена через 24, 48 и 72 часа после начала контакта с порошком оксигидроксида алюминия. Далее производили подсчет клеток в гемоцитометре (камере Горяева), используя при этом, витальную окраску трипановым синим, для параллельного определения количества живых и погибших клеток. При окраске трипановым синим живые клетки остаются бесцветными, а повреждённые окрашиваются в сине-голубой цвет. Все эксперименты сопровождались контролем, проводились в 2-х повторностях, а подсчёт клеток осуществляли в 3-х повторностях.

При подсчёте ИП учитывалась посевная доза на 1 культуральный сосуд, она всегда была равна 1 ,1 млн, а объём среды для снятия и ресуспендирования клеток равнялся 3,0 мл.

Клетки линии Hos, согласно плану проведения эксперимента, были выращены в виде монослоя, на который действовали возрастающими количествами оксигидроксида алюминия: 0,005; 0,01 и 0,03 г.

Для измерения пролиферации культуры клеток HELA (рак шейки матки человека), MCF-7 (рак молочной железы человека) и UM-SCC-14C

5

(плоскоклеточный рак кожи) в количестве 1 x10 клеток/лунку рассеивали в 96- луночный планшет (Saphire) в ростовой среде DMEM или MEM содержащей 2 мМ L-глутамина, 100 единиц пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина и 10% фетальной бычьей сыворотки. Порошок оксигидроксида алюминия в концентрации 0,005 г/мл суспендировали в фосфатном буфере (рН 7,4) и помещали на монослой клеток. В контрольной группе оксигидроксид алюминия отсутствовал. Клетки инкубировали 24 часа и 48 часов в термостате при 37±1°С во влажной атмосфере с содержанием СОг 5%. Пролиферация клеток детектировалась с помощью встраивания 5-бром-2'-диоксиуридина (BrdU) в de novo синтезирующуюся ДНК реплицирующих клеток (синтетическая фаза клеточного цикла) с заменой тимидина в процессе репликации ДНК. Флюоресцентная детекция BrdU проводилась с помощью микропланшетного фотометра Тесап (Австрия) при длине волны возбуждения 370 нм и длине волны эмиссии 470 нм.

Для изучения влияния оксигидроксида алюминия на жизнеспособность раковых клеток культуры клеток HELA (рак шейки матки человека), MCF-7 (рак молочной железы человека), UM-SCC-14C (плоскоклеточний рак кожи) рассевали в 15 см культуральные чашки Петри и культивировали в ростовой среде DMEM или MEM содержщей 2 мМ л-глутамина, 100 единиц пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина и 10% фетальной бычьей сыворотки до образования конфлюентного монослоя. Порошок оксигидроксида алюминия в концентрации 0,005 г/мл суспендировали в фосфатном буфере (рН 7,4) и помещали на монослой клеток. Клетки инкубировали 24 часа и 48 часов в термостате при

37±1°С во влажной атмосфере с содержанием СО2 5%. Для определения количества живых клеток монослой снимали раствором TrypLE Select (Gibco) и производили подсчет клеток в полученной суспензии с помощью гемоцитометра (камера Г оряева). Для параллельного определения количества живых и погибших клеток использовалась витальная окраска 0,1 % трипановым синим.

Перед проведением экспериментов навески порошка оксигидроксида алюминия стерилизовали паром троекратно с интервалом 24 часа при 121°С в течение 20 мин.

Результаты экспериментов на клетках линии Hos приведены на фиг. 7: количество живых клеток Hos,%, в зависимости от содержания оксигидроксида алюминия в 2 мл среды роста: 1 - 0,005 г, 2 - 0,01 г, 3 - 0,03 г и в табл. 5 (W - процентное содержание клеток), Результаты экспериментов на клетках линий HELA, MCF-7, UM-SCC-14C приведены на Фиг. 8 и 9. На фиг. 8 приведено количество живых раковых клеток (%) через 24 часа (а) и через 48 часов (б). На фиг. 9. Приведены результаты пролиферации раковых клеток (%) через 24 часа (а) и через 48 часов (б).

Как следует из приведенных данных, воздействие на культуру опухолевых клеток оксигидроксида алюминия заметно угнетает их жизнедеятельность. Оксигидроксид алюминия можно использовать как в виде порошка, так и нанесенным на волокнистый или пористый носитель.

Пример 9. Сорбция микроорганизмов низкоразмерными структурами поливинилхлорида.

Культуры микроорганизмов E.coli 7935 культивировали на ПА в течение

24 часов в термостате при температуре 37±1°С, затем готовили взвесь

3

микроорганизмов в концентрации 1 ,0*10 КОЕ/мл.

Измерение эффективности сорбции поводили на бактериях E.coli согласно рекомендациям [Ворошилова А.А., Дианова Е.Д. Окисляющие нефть бактерии показатели интенсивности биологического окисления нефти в природных условиях // Микробиология, 1952. - т.2 . - вып.4. - С. 408-415.]. Для определения эффективности сорбции, образцы стерилизованного в автоклаве продукта с массой 10 мг помещали в стерильные колбы и добавляли 3 мл бактериальной

3

суспензии с концентрацией 1 ,0*10 КОЕ/мл. Адсорбцию микроорганизмов на образцах проводили при постоянном перемешивании суспензии в течение 30 мин на магнитной мешалке со скоростью 500 об/мин. Далее пробы центрифугировали в течение 3 минут при скорости вращения 1300 об/мин и осуществляли посев 1 мл надосадочной жидкости на МПА, посевы инкубировали в термостате при температуре 37±1°С в течение 24 ч. Через сутки после инкубирования проводили подсчет колоний.

Значения эффективности сорбции емкости приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Эффективность сорбции микроорганизмов низкоразмерными структурами поливинилхлорида

Продукт Эффективность сорбции

E.coli

Поливинилхлорид 94,0±0,35 (п=14)