Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам 70-й Юбилейной итоговой научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г. Томск, 16-18 мая 2011 г.), под ред. В. В. Новицкого, Л. М. Огородовой. − Томск: Сибирский государственный медицинский университет, 2011. − 430 с.

 

Скачать сборник (формат MS Word, 7,3 мб)

Посмотреть основную информацию о сборнике, обложку и т.д.

 

Актуальность: до сих пор нанотехнология считается самой загадочной, и в тоже время, самой многообещающей из всех технологий третьего тысячелетия. Исчерпывающего определения понятия “нанотехнология” пока не существует. По аналогии с микротехнологиями можно сказать, что нанотехнологии оперируют величинами порядка нанометра, т.е. одной миллиардной доли метра. Это ничтожная величина, в сотни раз меньшая длины волны видимого света и сопоставимая с размерами атомов [1]. Поэтому переход от “микро” к “нано” – не количественный, а качественный, означающий скачок от манипуляции с веществом к манипуляции отдельными атомами.  

 
Хорошие перспективы открываются и для применения наночастиц металлов в областях техники, а также в биологии и медицине. В то же время, за последнее десятилетие установлено, что наночастицы различных видов, особенно наночастицы металлов, попадая в организм человека, могут стать причиной серьезных заболеваний (нанопатологий). Известно, что наночастицы металлов могут проникать в организм человека различными путями: через слизистые оболочки дыхательных путей и пищеварительного тракта, трансдермально (например, при использовании косметических средств), через кровоток в составе вакцин и сывороток и т.д. Опасность распространения нанопатологий, хотя еще и не вполне осознана, но несомненно велика уже сегодня, и, очевидно, будет нарастать в будущем. Выяснение причин патологического действия наночастиц и разработка способов борьбы с заболеваниями, вызванными проникновением в организм наночастиц, становятся сейчас предметом нового направления в экспериментальной медицине [2].

Цель: изучить гистаминэргическую сократительную активность гладкомышечных сегментов легочной артерии, предобработанных  наноструктурным оксидом железа.

Материал и методы: в работе использовали 8  экспериментальных животных – половозрелых морских свинок. Для изучения сократительной активности приготавливали кольцевые сегменты легочной артерии, эндотелий удаляли механически. Провели серию экспериментов для изучения влияния нанопорошка Fe3O4 in vitro на сократительные реакции сегментов. Для этого водный раствор исследуемых наночастиц добавляли в рабочую камеру, в которой находились изолированные гладкомышечные сегменты легочной артерии. Методом механографии исследовали сократительную активность гладкомышечных сегментов. Механическое напряжение гладкомышечных сегментов изучали в условиях, близких к изометрическим. В качестве механоэлектрического преобразователя использован изометрический датчик силы FT10G. Эффект тестирующих препаратов оценивали в процентах от амплитуды контрольного сокращения на гиперкалиевый раствор Кребса (40 мМ KCl), последнюю принимали за 100%.

Результаты: в первой серии экспериментов было изучено влияние гистамина в концентрациях 0,01нМ – 100 мкМ на механическое напряжение деэндотелизированных сегментов легочной артерии морских свинок контрольной группы. Гистамин вызывал дозозависимое сокращение сегментов, при этом максимальная амплитуда сокращения составляла 42,5% (n=8) от контроля гиперкалиевого сокращения.

Во второй серии экспериментов было изучено влияние гистамина на механическое напряжение гладкомышечных сегментов при добавлении 0,03%-ного раствора нанопорошка в рабочую камеру. При этом на аппликацию гистамина в концентрации 0,001 – 100 мкМ наблюдали сократительный ответ, максимальная амплитуда сокращения составила 62,2% (n=8) . На добавление 100мкМ гистамина амплитуда сокращения сегментов экспериментальной группы была достоверно выше (p<0.05), чем в контроле.

Рис. 1. Зависимость механического напряжения (МН) изолированных гладкомышечных сегментов легочной артерии от логарифма концентрации гистамина (lgC).  Примечание: сплошная линия – интактные сегменты; пунктирная линия - сегменты предобработанные наноразмерным магнетитом; * - достоверность различия групп (р<0,05).

Выводы: Воздействие наноразмерным магнетитом на гладкомышечные сегменты легочной артерии приводит к увеличению гистаминэргичекой совратительной активности в 1,5 раза.

Работа выполнена при поддержке ФЦП, контракт №02.740.11.0083; при поддержке РФФИ, проект №09-04-99124-р_офи.