Спосіб моделювання процесу взаємодії токсинів блідої поганки з клітинами крові

Реферат: Спосіб моделювання процесу взаємодії токсинів блідої поганки з клітинами крові включає змішування та інкубацію вказаних інгредієнтів з наступним визначенням характеру взаємодії за зміною фізико-хімічних параметрів. До суміші токсинів блідої поганки з клітинами крові додатково вносять адсорбент на основі кристалічного оксиду кремнію. UA 67849 U (12) UA 67849 U UA 67849 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до біології і медицини, зокрема експериментальної і клінічної токсикології, і може бути застосована як при дослідженні патогенезу інтоксикації шапинковими грибами, зокрема блідою поганкою, так і в оцінці ефективності лікувальних заходів. Відомий спосіб моделювання процесу взаємодії токсинів блідої поганки з клітинами крові, що включає змішування та інкубацію вказаних інгредієнтів із наступним визначенням характеру взаємодії за зміною фізико-хімічних параметрів [1]. Недоліком відомого способу є недостатній рівень методичності та інформативності, що випливає з неможливості безпосереднього візуального спостереження за процесом взаємодії інгредієнтів на молекулярному рівні в розчині через те, що взаємодія інгредієнтів відбувається поза фізіологічними можливостями органа зору дослідника. Оскільки процес взаємодії між макромолекулами токсину і мембранами клітин відбувається за закономірностями фізики поверхневих явищ, інформація про перебіг останніх набуває особливої ваги. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити відомий спосіб, в якому шляхом зміни технології процесу взаємодії токсинів блідої поганки з клітинами крові, спрямованої на візуалізацію окремих проявів взаємодії під час спостереження, досягають високого рівня деструкції клітин крові і деформації наносфер кремнію, а отже підвищення методичності та інформативності способу в цілому. При вирішенні технічної задачі було взято до уваги те, що відповідно до закономірностей фізики поверхонь взаємодія біологічного субстрату, зокрема, компонентів клітин крові, з молекулами амінокислот як складових токсинів блідої поганки особливо рельєфно проявляються на поверхні кристалів. Така взаємодія супроводжуються зміною параметрів поляритону - електромагнітного поля, що індукується внаслідок деформації поверхні кристала [2, 3], що в свою чергу призводить до подальшої деформації адсорбованих поверхнею кристалу клітин біосубстрату, зокрема крові [4]. Особливо виразно проявлятиметься характер взаємодії інгредієнтів за умов збільшення дисперсності кристалів адсорбенту, наприклад, кулястої форми кристалів кремнію - кремнієвих наносфер [5]. Беручи до уваги наведені міркування, у відомому способі моделювання процесу взаємодії токсинів блідої поганки з клітинами крові, що включає змішування та інкубацію вказаних інгредієнтів з наступним визначенням характеру взаємодії за зміною фізико-хімічних параметрів, відповідно до корисної моделі, до суміші токсинів блідої поганки з клітинами крові додатково вносять адсорбент на основі кристалічного оксиду кремнію, причому кристали беруть у вигляді кремнієвих наносфер із розмірами принаймні не більше 400 нм, а характер взаємодії досліджують у полі зору мікроскопа методом поляризованої флуоресценції за проявами деструкції клітин і деформації кремнієвих наносфер. Перелік фігур: Фіг. 1. Поляризована флуоресценція кремнієвих наносфер. МС-200. Збільш. х400. Фіг. 2. Гемоліз на поверхні кремнієвих наносфер і деструкція останніх у середовищі токсину блідої поганки. МС-200. Збільш. х200. Фіг. 3. Деформація поверхні кремнієвих наносфер під впливом суміші токсину блідої поганки і нативної крові. МС-200. Збільш. х400. Фіг. 4. Індукована токсином блідої поганки деструкція кремнієвих наносфер. МС-200. Збільш. х400. Спосіб здійснюють наступним чином. На два предметних скла (контроль і дослід) вносять по краплині екстракту шапинкового гриба - блідої поганки у розчині у розчині метанолу і здійснюють випарювання останнього при температурі 18-20 °C впродовж 5-10 хв. В обидва препарати на сухий залишок токсинів блідої поганки на склі нашаровують по одній краплині нативної крові. Контрольний препарат залишають без змін, а до дослідного вносять адсорбент у вигляді кристалічного порошку оксид кремнію у кількості 0,05 мг, розмір наносфер частинок яких не перевищує 400 нм. За характером взаємодії інгредієнтів у контролі і досліді ведуть спостереження у полі зору поляризаційного мікроскопу на принципових засадах поляризованої флуоресценції з реєстрацією деструкції клітин крові і деформації кремнієвих наносфер. Приклад 1. На два предметних скла (контроль і дослід) внесли по краплині екстракту блідої поганки у розчині метанолу і підсушили шляхом випарювання при температурі 20 °C впродовж 7-8 хв. До сухого залишку на кожному склі нашарували по одній краплині нативної крові. Контрольний препарат до проведення аналізу залишили без змін, а до дослідного внесли 0,05 мг порошку кремнієвих наносфер розміром, що не перевищував 400 нм. Обидва препарати, контрольний і дослідний, аналізували методом поляризованої флуоресценції. При цьому, якщо в контролі спостерігали світіння оптично активних кремнієвих наносфер (фіг. 1), то в дослідному препараті спостерігали явища деструкції клітин крові у вигляді гемолізу, а також деформації поверхні кремнієвих наносфер (фіг. 2, 3). 1 UA 67849 U 5 10 15 20 25 30 Приклад 2. При інкубації водної суспензії кремнієвих наносфер із сухим (випареним із метанолу) токсином блідої поганки на предметному склі без попереднього внесення нативної крові спостерігали явища деформації поверхонь кристалічних наносфер (фіг. 4), що засвідчило здатність нанокремнію до взаємодії з токсином отруйного гриба на засадах хемосорбції із залученням наступних процесів взаємодії поверхонь, наприклад, у вигляді індукції поверхневого поляритону, ініціювання змін поверхневих станів, атомної реконструкції поверхні тощо. Так, наприклад, формування вказаних поверхневих станів, очевидно, домішкового типу, слід трактувати як прояв дефектів кристалів нанокремнію, причому як на поверхні, так і в об'ємі. Останнє чітко виявляється за запропонованим способом у вигляді формування дрібних наносфер, що виповнюють більші за розмірами наносфери із середини (фіг. 4), що й становить сутність методичних переваг способу в цілому. Таким чином, запропонований спосіб забезпечує вищий, ніж за способом-прототипом, рівень методичності та інформативності, і може бути використаний як перспективний лабораторний метод у сфері нанотехнологій, зокрема при розробці нових наноадсорбентів, й перш за все для вирішення практичних завдань клінічної токсикології, створення принципово нових методичних підходів до лікування хворих тощо. Джерела інформації: 1. Пат. 39779 A (UA). Спосіб моделювання гострих отруєнь шапинковими грибами / Кузьменко С.А., Локай Б.А., Бойчук Б.Р. - № 97126243 від 15.06.2001; опубл. 15.06.2001, Бюл. № 5, 2001. 2. Тамм И.Е. О возможности связанных состояний электронов на поверхности кристалла // Журн. экспер. и теор. физики. 1933. - Т.3. - С. 33-34. 3. Каганов М.И., Пустыльник Н.Б., Шалаева Т.И., Магноны, магнитные поляритоны, магнитостатические волны, Усп. Физ. наук, 1997 (167), 2, 191-237. 4. Дем'яненко В.В., Шкільна М.І., Покришко О.В., Богун М.Л. Кристалізація біологічних мікрооб'єктів і макромолекулярних сполук як перспективний інструмент дослідження / Збірник матеріалів науково-практичної конференції "Морфологічні аспекти мікроциркуляції в нормі та патології". - Тернопіль: Укрмедкнига, 2011. - С. 69-71. 5. Белогорохов А.И., Пархоменко Ю.Н., Карпов Ю.А., Попов И., Гуткин В., Уваров В., Белогорохова Л.И., Дусельман И. Кремниевые наносферы: структурные, оптические и морфологические свойства. Тез. докл. XІІІ Нац. конф. по росту кристаллов (Москва, ИК РАН, ноябрь 2008 г.). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Спосіб моделювання процесу взаємодії токсинів блідої поганки з клітинами крові, що включає змішування та інкубацію вказаних інгредієнтів з наступним визначенням характеру взаємодії за зміною фізико-хімічних параметрів, який відрізняється тим, що до суміші токсинів блідої поганки з клітинами крові додатково вносять адсорбент на основі кристалічного оксиду кремнію, причому кристали беруть у вигляді кремнієвих наносфер із розмірами принаймні не більше 400 нм, а характер взаємодії досліджують у полі зору мікроскопа методом поляризованої флуоресценції за проявами деструкції клітин і деформації кремнієвих наносфер. 2 UA 67849 U 3 UA 67849 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4