Нанотехнологии в современной медицине.Применение наноструктурных биопокрытий на основе хитозана/Жук А.А.//Научный руководитель: /старший преподаватель кафедры общей и биоорганической химии СГМУ Орлов С.Б.//Медицинский лицей ГБОУ ВПО СГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава РоссииЦель настоящей работы - выявление областей применения наночастиц и перспектив их использования в качестве наноструктурных раневых биопокрытий.Направлениями применения нанотехнологий являются аэрокосмическая, автомобильная, электронная промышленность и наномедицина, так как наночастицы по химической активности во много раз превосходят обычные атомы и обладают повышенной растворимостью даже в слабых кислотах (нанозолото), высокоразвитой поверхностью, избирательностью в химических реакциях.В настоящее время решены вопросы растворимости и биодоступности лекарственных препаратов, уменьшены их побочные эффекты, разработаны системы их доставки к больным органам, избегая здоровые, которым они могут нанести вред. В современной медицине наноматериалы представлены в виде липосом, сфер, капсул и покрытий.Наибольший интерес у нас вызвали нанопокрытия - активно развивающееся направление при разработке перевязочных средств для оптимизации процессов ранозаживления, так как необходимо учитывать их эффективность  в конкретном случае, что предопределяет актуальность данного вопроса.Профессором СГМУ Н.В. Островским были  изучены образцы раневых биопокрытий на основе нетканого волокнисто-пористого полотна из волокон хитозана (ХТЗ), отличающихся молекулярной массой. В основе способа получения этих биопокрытий лежит процесс электроформования, то есть вытягивания тонких струй из раствора полимера под действием электрического поля высокой напряженности.Установлено, что растворимое биопокрытие из низкомолекулярного ХТЗ легко моделируется по поверхности раны и практически сразу растворяется. Высокомолекулярный образец требует больше усилий для аппликации, но хорошо сорбирует избыток раневого отделяемого, не высушивает дно раны, быстро останавливает кровотечение и существенно снижает объем кровопотери. Также биопокрытие из ХТЗ длительное время сохраняет способность дренировать раненую поверхность, сорбировать тканевые токсины и поддерживать оптимальный микроклимат, в частности паро- и воздухопроницаемость, что создает оптимальные условия для заживления ран.Разработанные перевязочные средства предназначены для лечения ожогов II – III AБ степени, донорских участков, длительно незаживающих ран, трофических язв, пролежней. Клинические исследования показали, что биопокрытия отличаются улучшенной абсорбцией раневого отделяемого, атравматичны, хорошо моделируются на ране, комфортны в ношении и быстро заживляют раны.
Жук А.А. Нанотехнологии в современной медицине. Применение наноструктурных биопокрытий на основе хитозана // Бюллетень медицинских Интернет-конференций, Vol. 5, Issue 5, 2016, pp. 661-661

Изменение активности ферментов крови мышей при пероральном введении нанопорошков марганца/Попова Ю.И./Изменение активности ферментов крови мышей при пероральном введении нанопорошков марганца/Попова Ю.И./Изменение активности ферментов крови мышей при пероральном введении нанопорошков марганца/Попова Ю.И.//Научный руководитель: к.б.н., ассистент Чесовских Ю.С. /ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава РФКафедра биологической химииСтремительное развитие нанотехнологий приводит к внедрению в медицинскую практику наноразмерных материалов, обладающих качественно иными свойствами, чем аналогичные материалы более крупных размеров. Безопасность применения наночастиц - приоритетное направление их исследования в медицине.Цель работы: изучение активности некоторых ферментов сыворотки крови мышей при пероральном введении нанопорошков марганца.Эксперимент проведен на самцах мышейВ зависимости от суточной концентрации вводимого нанопорошка марганца были сформированы 4 экспериментальные группы. Первой группе вводили 0,05 мг/кг, второй – 1,25 мг/кг; третьей – 2,5 мг/кг, четвертой – 5,0 мг/кг нанопорошкамарганца в виде масляной суспензии.Контрольной группе животных вводили растительное масло без нанопорошков. По окончании эксперимента производили забор крови и биохимический анализ сыворотки крови.Определение биохимических показателей крови проводилось с помощью полуавтоматического биохимического анализатора «HOSPITEX» и наборов реактивов «Диакон-ДС». Установлено увеличение активности ферментов крови – аспартатаминотрансферазы (АсТ), аланинаминотрансферазы (АлТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), креатинфосфокиназы (КФК), гаммаглтамилтрансферазы (ГГТ) при введении всех исследуемых концентраций нанопорошков марганца. Значительные изменения активности АсТ наблюдались при введении наночастиц в концентрации 0,05 мг/кг (активность увеличена в 7 раз) и 1,25 мг/кг (активность увеличена в 3,8 раза). Активность АлТ увеличена при введении всех исследуемых концентраций нанопорошка в 2-2,3 раза. Активность ЛДГ повышена в 3,8 раза и 5,3 раза при введении наночастиц марганца в концентрации 1,25 мг/кг и 2,50 мг/кг соответственно. Активность КФК увеличена в 1,3-2 раза по сравнению с контролем во всех исследуемых группах.Поскольку активность индикаторных ферментов в крови обусловлена выходом ферментов в кровь при нарушении клеточных мембран, то можно предположить, что нанопорошки марганца в концентрациях 0,05 – 5,0 мг/кг при введении их per osлабораторным животным вызывают массивный цитолиз, сопровождающийся выходом значительного ряда ферментов, что характеризует данные наночастицы как гепато- и кардио-токсичные вещества.
Попова Ю.И. Изменение активности ферментов крови мышей при пероральном введении нанопорошков марганца // Бюллетень медицинских Интернет-конференций, Vol. 5, Issue 5, 2016, pp. 506-506

Исследование ферментативной активности сыворотки крови при введении нанопорошков никеля per os/Сомов Н.А.//Научный руководитель: к.б.н, ассистент Чесовских Ю.С./ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава РФКафедра биологической химииПринимая во внимание, что наукой и техникой в настоящее время создается большое количество наноразмерных материалов, предполагающих уникальные полезные свойства, изучение их безопасного использования, влияния на человека и животных при различных формах поступления в организм представляет значительный научно-практический интерес для ряда наук, таких как биология, медицина, токсикология, экология.Цель работы: изучение активности индикаторных ферментов сыворотки крови у лабораторных животных после введения различных концентраций нанопорошков никеля.Исследования проводились на самцах белых беспородных мышей весом 20 гр., содержавшихся на стандартном рационе вивария. Животных распределили в пять групп: первой вводили 0,05 мг/кг, второй – 1,25 мг/кг, третьей – 2,5 мг/кг, четвертой – 5,0 мг/кг наночастиц никеля ежесуточно в виде масляной суспензии. Пятая группа мышей служила группой сравнения, животным вводилось масло без наночастиц.  Эксперимент проводили в течение 6 суток.Для анализа использовали сыворотку крови и стандартные наборы реактивов фирмы «Диакон ДС». Анализ биохимических данных проводился с использованием полуавтоматического анализатора «Hospitex». Все полученные результаты обработаны статистически.Экспериментально установлено, что активность ряда индикаторных ферментов, характеризующих состояние печени – аланинаминотрансферазы (АлТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), а также активность ферментов – маркеров поражений миокарда – аспартатаминотрансферазы (АсТ), креатинфосфокиназы (КФК) – значительно увеличены при введении нанопорошков никеля.Так, активность АсТ в исследуемых группах по сравнению с контролем увеличена 1,5- 2,5 раза при введении наночастиц в концентрации 0,05 мг/кг и 5,0 мг/кг, активность АлТ – в  2 раза при введении наночастиц в концентрациях 0,05 мг/кг – 2,5 мг/кг  и в 3,6 раза при введении наночастиц в концентрации 5,0 мг/кг. Активность ЛДГ максимальна при введении наночастиц в концентрации 0,05 мг/кг (увеличена в 8 раз) и 5,0 мг/кг (увеличена в 5,7 раза). Активность КФК повышена в сыворотке крови всех экспериментальных животных, максимум активности установлен при введении нанопорошков в концентрации 1,25 мг/кг (активность увеличена в 3,6 раза), и 2,5 мг/кг (активность увеличена в 3,8 раза).Анализ полученных данных позволил прийти к заключению, что пероральное введение нанопорошков никеля привело к развитию цитолитического процесса, в результате которого наблюдался выход клеточных ферментов в кровь.
Сомов Н.А. Исследование ферментативной активности сыворотки крови при введении нанопорошков никеля // Бюллетень медицинских Интернет-конференций, Vol. 5, Issue 5, 2016, pp. 505-505

Изменения углеводного, белкового и липидного обмена у мышей при введении нанопорошка марганца перорально/Мамедов Э.Ф.//Научный руководитель: к.б.н., ассистент Чесовских Ю.С./ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава РФКафедра биологической химииМарганец – микроэлемент и один из «металлов жизни», необходимый для нормального протекания процессов в живых организмах. Нанопорошки на его основе могут в недалеком будущем использоваться для предотвращения дефицита в организме данного микроэлемента.Целью данной работы явилось исследование изменений биохимических показателей, характеризующих углеводный, белковый и липидный обмен при введении нанопорошков марганца мышам per os.Эксперимент проводился на самцах мышей. Животных распределили в 4 экспериментальные группы и одну контрольную. Экспериментальным животным 6 дней вводили исследуемые концентрации нанопорошка марганца: 1 группе – 0,05  мг/кг, 2 группе- 1,25 мг/кг, 3 группе – 2,50 мг/кг, 4 группе – 5,0 мг/кг ежесуточно в виде суспензий в растительном масле.По окончании эксперимента проводился анализ сыворотки крови с помощью стандартных наборов фирмы «Диакон ДС» и полуавтоматического анализатора «Hospitex».Достоверных изменений в показателях углеводного обмена по сравнению с контрольными значениями не выявлено, что может характеризовать наночастицы марганца в исследуемом диапазоне концентраций как относительно безопасные препараты в отношении метаболизма углеводов: отклонения концентрации глюкозы, лактата и пирувата составили не более 5%.Изменение концентрации холестерина в сыворотке крови под влиянием наночастиц марганца также незначительно, небольшие изменения обнаруживаются только при введении нанопорошка в концентрациях 1,25 мг/кг и 5,0 мг/кг.Более подвержен изменению обмен белков под влиянием наночастиц марганца. Отмечено достоверное снижение концентрации общего белка в крови при введении всех исследуемых концентраций нанопорошка, особенно высоки значения белка при введении наночастиц в концентрациях 1,25 мг/кг и 2,5 мг/кг (уровень белка снижен в 1, и 1,7 раза соответственно), при этом снижение наблюдается в альбуминовой фракции. Уровень мочевины также снижен во всех исследуемых группах животных по сравнению с контролем. Полученные данные свидетельствуют о развитии патологических процессов в печени, проявляющихся блокировкой синтеза белка и мочевины.Анализ биологической активности нанопопрошков марганца при введении их перорально в концентрациях 0,05 – 5,0 мг/ кг характеризует их как малоактивные в отношении углеводного и липидного обмена и обладающие биологическим действием в отношении белкового обмена, характеризующимся в угнетении синтеза белка и его дальнейшего метаболизма.
Мамедов Э.Ф. Изменения углеводного, белкового и липидного обмена у мышей при введении нанопорошка марганца перорально // Бюллетень медицинских Интернет-конференций, Vol. 5, Issue 5, 2016, pp. 504-504

Изменение биохимических показателей сыворотки крови под влиянием нанопорошка никеля/Мамедова К.М.//Научный рководитель: к.б.н., ассистент Чесовских Ю.С./ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава РФКафедра биологической химииНанотехнологии представляют собой направление в науке и технологиях, активно развивающееся в последние десятилетия. Объектами для изучения в нанотехнологиях являются материалы размером, не превышающем значения 100 нанометров. Использование нанотехнологий в биологии легло в основу создания отдельной отрасли - нанобиотехнологии, одним из приоритетных направлений которой является использование нанопорошков металлов в качестве биодобавок, связанных с необходимостью применения микроэлементов. Цель работы: изучить влияние нанопорошков никеля при пероральном их введении на показатели обмена углеводов, липидов и белков.В эксперименте изучали действие четырех концентраций ультрадисперсного нанопорошка никеля: 0,05 мг/кг, 1,25 мг/кг, 2,5 мг/кг и 5,0 мг/кг. Объектом изучения были самцы мышей весом 20гр, которые были распределены на 5 групп по 10 мышей в каждой, Первые четыре группы получали суспензии нанопорошка в растительном масле в соответствие указанным концентрациям в объеме 10мкл однократно в сутки перорально с использованием зонда. Пятая группа мышей служила контролем и получала только растительное масло в объеме 10мкл. Продолжительность эксперимента 6 суток. Биохимический анализ крови проводился на полуавтоматическом анализаторе «Hospitex» с использованием стандартных наборов реактивов фирмы «Диакон ДС» по общепризнанным методикам. Полученные данные обработаны статистически.Анализ сыворотки крови установил, что основные показатели углеводного обмена – глюкоза, молочная кислота и пируват во всех исследуемых группах увеличивались прямо пропорционально концентрации вводимого нанопорошка никеля. Концентрация лактата и пирувата менялась в сторону усиления анаэробного окисления. В липидном обмене уровень холестерина увеличился, особо значимый рост при введении концентрации 1,25 мг/кг (в 2,49 раза), что наблюдается при повреждении мембран, структурным элементом которых является холестерин. Концентрация общего белка, альбумина, креатинина и мочевины повышается, особенно при введении  в концентрации 1,25 мг/кг, что способствуют интенсификации катаболизма белков.Суммируя вышеизложенное, наночастицы никеля в концентрациях 0,05-5,0 мг/кг при пероральном введении мышам вызывают стойкие изменения углеводного обмена в сторону усиления анаэробных процессов и способствуют активации катаболизма белков. Наиболее выраженным действием на обменные процессы обладает нанопорошок в концентрации 1,25 мг/кг.
Мамедова К.М. Изменение биохимических показателей сыворотки крови под влиянием нанопорошка никеля // Бюллетень медицинских Интернет-конференций, Vol. 5, Issue 5, 2016, pp. 503-503

Многих ученых привлекает потенциал нанотехнологий для диагностики заболеваний. Но использование наночастиц нуждается в тщательном изучении возможного токсического эффекта. В настоящее время известно об антитоксической активности ряда селеноорганических соединений.В связи с этим цель настоящего исследования - изучение совместной биологической активности наночастиц железа и селеноорганического соединения 1,5-ди-(м-нитрофенил)-3-селенапентандион-1,5. Эксперименты проводили на самцах белых беспородных мышей возрастом 2 месяца и массой 20 г (n=8). Животные первой группы (контроль) получали per os растительное масло в объеме 10 мкл. Животным второй группы вводили суспензию соединения 1,5-ди-(м-нитрофенил)-3-селена­пентандион-1,5 в дозе 250 мкг/кг. Животным третьей группы вводили per os суспензию наночастиц железа в количестве 10 мкл с дозой 1,25 мкг/кг. Животные четвертой группы получали натощак суспензию селеноорганического препарата, а через час суспензию наночастиц железа. Эксперимент проводили в течение 7 дней. На полуавтоматическом анализаторе «Hospitex» исследовались следующие показатели сыворотки крови: активность трансаминаз (АлАТ, АсАТ), ЛДГ, щелочной фосфатазы (ЩФ), α-амилазы.Результаты. У животных второй группы наблюдалось увеличение активности аминотрансфераз и снижение активности ЛДГ в сыворотке крови по сравнению с контролем. У животных третьей группы увеличивалась активность  ЩФ, при снижении активности АлАТ, АсАТ и ЛДГ в сыворотке крови по сравнению с контролем. У животных четвертой группы отмечалось повышение активности АлАТ и ЩФ, а также снижение активности таких ферментов как α-амилазы и ЛДГ в сыворотке крови. Таким образом, можно сделать вывод о незначительном антитоксическом действии соединения 1,5-ди-(м-нитрофенил)-3-селенапентандиона-1,5 при его совместном введении per os с наночастицами железа. 
Кофтина В.А., Булудов Н.Н. Научный руководитель: к.б.н., доцент Русецкая Н.Ю. Совместное действие соединения 1,5-ди-(м-нитрофенил)-3-селенапентандион-1,5 и наночастиц железа на активность ферментов сыворотки крови белых беспородных мышей // Бюллетень медицинских Интернет-конференций, Vol. 5, Issue 5, 2016, pp. 501-501

Изучен вещественный и фракционный состав взвесей выхлопных газов автомобилей с применением лазерной гранулометрии и масс-спектрометрии высокого разрешения с индуктивно связанной плазмой. Показано влияние объема двигателя, типа топлива и пробега на гранулометрический и элементный состав частиц взвесей. Выявлено, что автомобили, как с пробегом более 100 000 км, так и новые (предпочтительно работающие на дизельном топливе), являются источником поступления в атмосферный воздух тонких частиц с размером менее 10 мкм и токсичных металлов Pb, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn.
Проблемы региональной экологии, 2013. №6. С. 95-101.

Статья посвящена металлическим микрочастицам как одним из основных загрязнителей воздуха современных городов. В работе демонстрируются микрочастицы металлов, обнаруженные в пробах свежевыпавшего снега и суховоздушных взвесей, собранных в различных районах городов Дальнего Востока России (Владивосток, Хабаровск, Благовещенск, Биробиджан, Уссурийск, Находка и Белогорск). В нативных образцах с помощью сканирующей электронной микроскопии в отраженных электронах обнаружены и определены нано- и микрочастицы Fe, Pb, Ba, Zn, Cr, Ti, Zr, Cu, Bi, W, Mn, Sr, Co, Ni, Mo, Ag, Au, Pd, Pt и других металлов. Показано, что для проб, собранных рядом с транспортными развязками, характерны частицы Fe, Pb и драгоценных металлов (Au, Pd, Pt), входящих в состав катализаторов. Наиболее распространенные частицы (Fe, Pb, Ba, Zn) составляют 70-80% от обнаруженных.
Бюллетень физиологии и патологии дыхания, 2013. №50. С. 113-120.

Одним из актуальных и перспективных направлений в современной медицине является применение лазерных технологий, в частности низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ), а также использование наночастиц меди, серебра, золота и других металлов [1,2]. 
Научный руководитель - д.м.н., профессор, академик РАЕ Алипов В.В., Добрейкин Е.А., Урусова А.И., Беляев П.А., Андреев Д.А., Кадышев А.В., Кондраков А.А., Казанцев А.В. Оценка сочетанного применения наночастиц меди и низкоинтенсивного лазерного излучения на инфицированную ожоговую рану в эксперименте // Бюллетень медицинских Интернет-конференций, Vol. 4, Issue 5, 2014, pp. 849-850

Изменение показателей сыворотки крови у мышей под влиянием наночастиц никеля/Атласкирова А.А., Бородулина Е.В., Бородулин Я.В.//Научный руководитель: к.б.н., ассистент Чесовских Ю.С./ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава РФКафедра биологической химииПрименение наночастиц металлов открывает новые возможности перед медициной. Успешными являются исследования в области медицинской микробиологии, где выявлены бактерицидные свойства наночастиц в отношении патогенных микроорганизмов. Влияние наночастиц на организм животных и человека остается малоизученным. Полученные данные могут быть использованы для оценки развития возможных патологий при применении наночастиц в качестве пищевых добавок и лекарственных средств, позволят разработать методы профилактики при отравлении наночастицами.Целью данной работы является изучение влияния наночастиц никеля на обменные процессы у мышей.Предметом исследования являлся высокодисперсный нанопорошок никеля с размером частиц  20-60 нм.Исследования были выполнены на 40 белых беспородных мышах. Контрольные и экспериментальные группы сформированы из самцов, находившихся в стандартных  условиях вивария. Экспериментальные животные были распределены на 3 группы в зависимости от суточной концентрации вводимого нанопорошка: первой группе вводилось 0,01 мг/кг, второй – 0,1 мг/кг; третьей – 1 мг/кг. Наночастицы вводились в течение 7 дней в виде масляных суспензий в количестве 10 мкл однократно в сутки перорально. Контрольной группе животных вводилось растительное масло в количестве 10 мкл без нанопорошка. Определение биохимических показателей крови проводилось с помощью биохимического анализатора «HOSPITEX» с использованием стандартных наборов реактивов производства ЗАО «Диакон-ДС».Анализ биохимических показателей сыворотки крови выявил значительные изменения показателей, характеризующих белковый обмен. В экспериментальных группах наблюдалось увеличение уровня общего белка в крови, в том числе альбуминовой фракции, что может быть обусловлено участием альбуминов в  транспорте никеля. Уровень конечных продуктов катаболизма белков – креатинина и мочевины, напротив, достоверно снижался по сравнению с контрольной группой. Установлен дозозависимый характер действия наночастиц- наиболее выраженные отклонения от нормы наблюдались в случае введения никеля в концентрации 0,01 мг/кг.Установленные изменения биохимических показателей создает предпосылки для дальнейшего изучения действия наночастиц никеля на организм лабораторных животных.
Атласкирова А.А., Бородулина Е.В., Бородулин Я.В. Изменение показателей сыворотки крови у мышей под влиянием наночастиц никеля // Бюллетень медицинских Интернет-конференций, Vol. 4, Issue 5, 2014, pp. 596-596