Спосіб електретизації подрібненого субстрату ліофілізованої біологічної тканини

Спосіб електретизації подрібненого субстрату ліофілізованої біологічної тканини, що включає обробку його фізичним впливом, який відрізняється тим, що висушений субстрат подрібнюють 3 36020 При вирішенні технічного завдання було взято до уваги те, що з відомих у сучасній фізиці чотирьох типів взаємодії принаймні два, а саме слабкий та елетромагнітний, притаманні речовинам, що взаємодіють на рівні макромолекул біоорганічної природи як в цілісному організмі, так і в реакціях in vitro. Важливо зазначити, що у забезпеченні вказаних типів взаємодії беруть участь фізичні сили, які певною мірою пов'язані з наявністю електричних зарядів: чи то у сфері впливу сил водневих зв'язків, чи сил електромагнітного поля, що діють на більшій відстані [2, 3]. Було взято до уваги також і те, що висушеному субстрату біологічної тканини як діелектрику притаманні властивості електрета. З огляду на те, що ці сполуки, зазвичай, у процесі їх виробництва, набирають здатності заряджатися і утримувати електричні заряди упродовж тривалого проміжку часу, як правило, роки і десятки років [4-6], причому, саме ця властивість електретів забезпечує їм високий рівень біофізичної та біологічної активності [7], наведені міркування покладено в основу вирішення поставленого завдання. До того ж, беручи до ува ги, що електретизація частинок будь-якої сухої субстанції відбувається внаслідок дії на ці частинки сили тертя, як і те, що фактором, що спричиняє суттєвий вплив на заряди, що рухаються, є магнітне поле, достатньо аргументованим видається розрахунок на отримання позитивного результату у вигляді посилення електретних властивостей подрібненого субстрату біологічної тканини від одночасного поєднання процесу подрібнення, в ході якого частинки зазнають інтенсивного впливу тертя, з дією на них зовнішнього магнітного поля. Слід зазначити при цьому, що оптимізацію технічних умов обробки, а саме досягнення необхідного рівня дисперсності частинок субстрату та недопущення теплової денатурації в результаті впливу тертя отримують встановленням необхідної тривалості технологічного процесу обробки. Оскільки денатурація білка наступає, як добре відомо, при температурі 56°С, то технологічно допустиму температуру в резервуарі млина під час розмелювання субстрату ліо філізованої біологічної тканини доцільно обмежити на рівні, який не перевищува в би 46°С. З огляду на це, у відомому способі електретизації подрібненого субстрату ліофілізованої біологічної тканини, що включає обробку його фізичним чинником, відповідно до корисної моделі висушений субстрат подрібнюють розмелюванням у млині при швидкості обертання ножа в межах від 3000 до 5000 об/хв включно з одночасною дією на частинки субстрату зовнішнього неоднорідного магнітного поля напруженістю в межах від 60 к А/м до 120 кА/м включно, причому вектор індукції магнітного поля спрямовують під кутом до вектора швидкості переміщення частинок під час розмелювання субстрату, а тривалість його обробки визначають дослідним шляхом, беручи за критерій досягнення рівня необхідної дисперсності частинок субстрату при дотриманні температурного режиму в резервуарі млина під час обробки частинок, що не перевищує 46°С. Перелік фігур. 4 Фіг. 1. Орієнтування частинок субстрату ліофілізованої біологічної тканини (ксеногенної шкіри) за силовими лініями електричного поля як прояв їх електретизації. Фіг. 2. Мікрофото. Реакція взаємодії між субстратом ліофілізованої тканини і лейкоцитами на предметному склі: відсутність хемотаксису клітин щодо частинки ксеногенної шкіри - контроль. Поляризаційна флуоресценція. Люмам 8-3 м: об х9; ок х15. Фіг. 3. Мікрофото. Траєкторії інтенсивного руху лейкоцитів до електретизованих частинок ксеношкіри. Поляризаційна флуоресценція. Люмам 8-3м: об х9; ок х15. Фіг. 4. Мікрофото. Виражена адсорбція лейкоцитів поверхнею електретизованих частинок ксеношкіри. Поляризаційна флуоресценція. Люмам 83 м: об х9; ок х15. Спосіб здійснюють наступним чином. Висушений ліофільним способом субстрат біологічної тканини вміщують у резервуар млина, закривають кришкою і починають розмелювання в ньому вкладеного субстрату з поступовим збільшенням швидкості обертання ножа в млині до 3000-5000 об/хв. Одночасно безпосередньо біля резервуару млина встановлюють постійний магніт, причому вектор індуктивності магнітного поля, напруженість якого знаходиться в межах від 60 кА/м до 120 кА/м включно, спрямовують під кутом до вектора швидкості переміщення частинок таким чином, що рух останніх здійснюється з перетинанням магнітних силових ліній поля встановленого ззовні магніту. З огляду на залежність процесу розмелювання субстрату ліо філізованої біологічної тканини від об'єму резервуару млина, а відтак від кількості вміщеного в ньому субстрату, тривалість розмелювання визначають дослідним шляхом, беручи за критерій досягнення рівня необхідної дисперсності частинок субстрату та неперевищення температури субстрату рівня 46°С. Приклад 1. Субстрат біологічної тканини шматочки висушеної ліофільним способом ксеношкіри, виготовленої із шкіри свині, помістили в резервуар лабораторного млина, закрили кришкою і приступили до його розмелювання з поступовим доведенням швидкості обертання ножа в млині до 4000 об/хв. При цьому безпосередньо біля резервуару млина встановили постійний феритовий магніт як джерело постійного магнітного поля напруженістю 85 кА/м, орієнтуючи вектор індуктивності магнітного поля під кутом до вектора швидкості переміщення частинок у резервуарі млина. Температура частинок у резервуарі млина під час обробки дорівнювала 40°С. Процес електретизації завершили через 7 хвилин від початку магнітомеханічної обробки, в результаті якої готовий продукт - електретизований подрібнений субстрат ліофілізованої ксеношкіри мав розміри частинок в межах від 0,1 до 1,5 мм включно і характеризувався вираженою здатністю до орієнтації за силовими лінями зовнішнього електричного поля (фіг. 1). Приклад 2. Позитивний результат електретизації частинок подрібненого субстрату ліофілізо 5 36020 ваної біологічної тканини за запропонованим способом з очевидністю проявляється при порівнянні результатів імуноконфліктної реакції взаємодії між лейкоцитами периферійної крові лабораторних тварин (білі щури) із частинками ліофілізованої ксеношкіри: контрольної та електретизованої за запропонованим спсобом - дослід. На предметному склі змішали по краплині суспензій лейкоцитів і частинок контрольної та дослідної ксеношкіри. Оцінку взаємодії провели через 90 хв за методом поляризаційної флуоресценції у полі зору люмінесцентного мікроскопу Люмам 8-3 м з об'єктивом х9 і окуляром х15. Якщо в контрольному мікропрепараті (фіг. 2) характерним відмічено несуттєвий хемотаксис клітин відносно частинки ксеногенної шкіри, то електризовані частинки шкіри, навпаки, ініціювали інтенсивний рух у свій бік ізольованих лейкоцитів. Завдяки застосуванню методу флуоресцентної мікроскопії, як видно з мікрофото (фіг. 3), вдалося візуалізувати не тільки, власне, процес взаємодії, але й напрямок руху, тобто траєкторію лейкоцитів при наближенні їх до поляризованої частинки ксеношкіри. Виражена адсорбція лейкоцитів поверхнею поляризованих частинок ксеношкіри наведена на фіг. 4. З огляду на загальновідому спорідненість біологічних, зокрема, біофізичних і біохімічних властивостей тканин біологічного походження, реакції яких на будь-який чинник здійснюються за загальновизнаними закономірностями, достатньо коректною виглядає екстраполяція результатів наведеного прикладу електретизації подрібненого субстрату ліофілізовної шкірної тканини на усі інші консервовані ліофільним способом біологічні тканини. Таким чином, електретизація подрібненого субстрату ліофілізованої біологічної тканини за запропонованим способом забезпечує досягнення 6 вищого, ніж за відомим способом-прототипом, технологічного рівня процесу електретизації, а отже - й рівня біологічної активності ліофілізованого подрібненого на частинки тканинного субстрату, значно розширює сферу застосування не тільки отриманого продукту, але й може стати принциповим підґрунтям створення нових керованих те хнологічних процесів у важливих сферах медичної науки і практики. Джерела інформації, які слід взяти до уваги. 1. Пат. 65152 А, Україна. А 61К 31\70, А 61К 35М4, А61К35\36. Спосіб потенціювання антимікробної активності ліофілізованих ксенодермотрансплантатів / Дем'яненко В.В., Гуда Н.В., Герасимів A.I., Климнюк ІC., Саушев А.С.-№ 2003065316; 09.06.2003; Опубл. 15.03.2004; Бюл. № 3. 2. Рубин А.Б. Биофизика. В двух книгах. Книга 1. Теоретическая биофизика. М: Высшая школа, 1987. - С. 130-143. 3. Пат. 66250 А, Україна. G 09 В 23/28, С 08 G 69/40, С 08 G 77/04. Спосіб моделювання слабкої взаємодії на основі реакції живих клітин з алогенними субстратами / Бігуняк В.В., Дем'яненко В.В. № 2003098279; Заявл. 08.09.03; Опубл. 15.04.04; Бюл. № 4. 4. Губкин А.Н. Электреты. М: Наука, 1978. 192 с. 5. Электреты / Пер. с англ. под ред. Г. Сесслера. М: Мир, 1983. - 487 с. 6. В.В. Дем'яненко, А.В. Бігуняк, Н.В. Гуда. Ідентифікація електретних властивостей полімерних матеріалів біомедичного призначення. Шпитальна хірургія, 2007, № 2 - С. 56-61. 7. Дем'яненко В.В., Бігуняк В.В. Компресійна терапія крізь призму рідкого кристалу / Здобутки клінічної та експериментальної медицини. К: Укрмедкнига. - 2006, № 1. - С. 34-37. 7 Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 36020 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601