Автор: Пользователь скрыл имя, 13 Апреля 2013 в 09:55, доклад
В останні роки в медичній практиці все ширше використовуються імплантаційних конструкції з нанесенням на поверхню різних сполучень і металів [1-8]. Можливості нанотехнології значно зросли після впровадження в медицину спеціальних методик з отримання нанодісперсій металів, зокрема срібла, міді та інших [5].
Спільними зусиллями з фізиками були розроблені способи синтезу дисперсій наночастинок срібла, міді, золота, причому ці препарати вже випускаються за технічними умовами ТУ 2499-023-74107096-2007. Отримані дисперсії практично не містять катіонів срібла і не дратують слизової оболонки [6].
Ферментацію вуглеводів проводили «строкатим рядом». У 20%-ві розчини вуглеводів з 8-10 вуглеводів вносять культуру мікроорганізмів та інкубують пробірки при +35 ° С 18-24 години. При позитивній реакції з індикатором феноловий червоний, середовище забарвлюється в жовтий колір за рахунок утворення кислоти. При негативній реакції середовище і залишається червоно-рожевого кольору.
При позитивній реакції з індикатором Андреди середовище забарвлюється в червоно-рожевий колір, а при негативній реакції колір середовища варіюється від жовтого до безбарвного.
Сірководневий тест (Н2S-тест). Смужки з ацетатом свинцю поміщали в пробірку з посівом так, щоб вони вільно звисали на 2,5 см і не торкалися поверхні середовища, посіви інкубували при +37 ° С 18-24 години.
Для диференціювання Гр-* бактерій застосовували середовище Олькеніцкого (потрійний цукровий агар з залізом) або агар Кліглера, іноді використовували окислювально-відновний тест (ОФ-тест).
* Бактерії ділять на забарвлюються по Граму - називаються грампозитивні (гр +). До них відносяться: золотистий стафілокок, ентерококи, лістерії. Вони зазвичай більш стійкі до дезінфікуючих засобів. Ті, що не забарвлюються по Граму - називаються грамнегативними (гр-): це - ентеробактерії, ешерихії, легионелла. Вони, найчастіше, менш стійкі до деззасобів, але займають більшу частку серед мікробів у лікарняному середовищі.
Він заснований на здатності бактерій утилізувати глюкозу та інші вуглеводи різними метаболічними шляхами: у одних бактерій превалює процес ферментації, у інших – процес окислення. Х'ю і Лейфсон в 1953 р. розробили простий метод. При позитивній реакції, що супроводжується утворенням кислоти, колір ОФ-середовища змінюється на жовтий, при негативній реакції ОФ-середовище не змінює свій первісний колір (Х'ю-Лейфсона – зелений, Кінга – червоний).
Ідентифікація Гр+ бактерій проводилася на основі каталазного тесту, при якому при позитивній реакції виділення кисню супроводжується виділенням пухирців, а при негативній реакції бульбашки не утворюються.
Рис.3. Ортодонтичний мікроімплантат з бактерицидним
покриттям (а) і мікрофотографія його поверхні (б)
Коагулазний тест – коагулаза термостабільний фермент, виявлений вперше у S.aureus. На скло наноситься 1 крапля плазми, суспензують в ній бактеріальну суспензію і спостерігають протягом 10 секунд. При позитивній реакції утворюються пластівці, які не змішуються в однорідну суспензію. При негативній реакції пластівці не утворюються, і суспензія залишається гомогенною.
Покриття на мікроімплантатах мають деякі відмінності від біоактивних покритів на поверхні ендопротезів тривалого терміну служби. Це пояснюється специфікою і терміном їх функціонування в організмі пацієнтів. Ортодонтичні імплантати встановлюють на короткий термін (3-6 міс.), після закінчення якого вони видаляються. У зв'язку з цим покриття на поверхні імплантатів повинні володіти високими показниками біосумісності, але при цьому їх остеоінтеграційний потенціал повинен бути слабо виражений, що досягється нанесенням покриттів з невисокими показниками пористості (20-25%) і товщини (10-20 мкм). На малюнку 3 наведено зовнішній вигляд ортодонтичного імплантату і мікрофотографія його поверхні.
Одна з проблем імплантації в стоматології – створення в зоні введення концентрації препаратів, згубних для патогенних бактерій, але відносно нешкідливих для макроорганізму. Насьогодні активно проводиться вивчення антибактеріальної активності препаратів срібла в складі плазмонапиленних гідроксиапатитових покриттів.
Суть експерименту полягає у вивченні безпосередньої дії препарату на культуру стафілокока.
У рідке живильне середовище (цукровий бульйон рН-7, 6), розлите в обсязі 2 мл в пробірки, поміщалась модель імплантату і додавалася добова культура стандартного золотистого стафілокока в об'ємі 0,1 мл (всього 100 м. тел). У контрольну пробірку здійснювали посів культури в тому ж об'ємі середовища, без моделей імплантату. Посіви поміщалися в термостат при +37 °С на добу. Паралельно в щільне живильне середовище (чашки Петрі з кров’яним агаром) поміщали об'єкти дослідження з різними покриттями і на поверхні поживного середовища за допомогою шпателя розподіляли 0,1 мл мікробної суспензії. Всі маніпуляції супроводжувалися відповідними контролями, як живильного середовища, так і об'єктів, що вводяться. Облік результатів проводили через 18-24 години експозиції. За класичною методикою при антибіотичній дії досліджуваного препарату навколо імплантатів виникає зона відсутності росту, тобто бактерицидної дії на чашках із середовищем, і відсутність зростання в пробірках з бульйоном.
У рідке середовище вносили 0,1 мл 1 млрд. суспензії, тобто 100000 м.т., в пробірці з імплантатом бактерії утворюють рівномірне помутніння, якщо дія бактерицидна, то середовище, тобто бульйон залишається прозорим. Посіви витримують в термостаті 24 години при температурі +37 °С, і оцінка проводиться візуально.
Практично у всіх середовищах, як щільних, так і рідких, суцільний ріст культури стафілокока спостерігається вже через 18 годин. У контрольних пробірках і на чашках без імплантату зростання позначене у вигляді 4 + + + +. При оцінці проведеного експерименту мікроскопічно у всіх мазках морфологічних змін не виявлено.
Повторення експерименту з імплантатами з використанням мінімальної густоти мікробної суспензії ~ 100 мікробних клітин в 0,1 мл на тих же середовищах виявлено певний вплив на ріст бактерій S. aureus – відзначена затримка росту бактерій – через 24 години виявлялися дрібні колонії на всіх використаних середовищах.
Відзначено: на кров'яних середовищах, тобто на агарі з кров'ю та ж культура стафілокока не давала гемолізу через добу вирощування, тоді як при більшій експозиції гемоліз наставав. При чому дане явище відзначене тільки на чашках, де були застосовані імплантати з модифікацією поверхні і введенням розчину повіаргола. У інших це не зазначено. Дослідним шляхом при повторенні це явище повторилося. Отже, можна стверджувати, що модифіковані імплантати з повіарголом гальмують, а можливо, пригнічують гемолітичну активність стафілококів. Бактеріостатичний ефект був прямо пропорційний збільшенню концентрації препарату з вмістом срібла.
В експериментах використовувалася одна концентрація мікроорганізмів в 100 000 м.т. на 1 мл середовища, і, цілком ймовірно, слід використовувати робочі матеріали з більш значною кількістю срібла.
На рис. 4 а і 4 б представлені схеми проведення експериментального дослідження.
Рис. 1.4. Схема розташування експериментальних і контрольних зразків з срібновмісткими покриттями в ході експерименту:
а – в чашці Петрі; б – в пробірках з цукровим бульйоном і культурою золотистого стафілокока
Висновки:
1. Препарати ультрадисперстного срібла, додані в структуру плазмонапиленного гідроксипатитового покриття в процесі фінішної ультра-звукової обробки протягом 20 і більше секунд, володілють чіткою бактеріостатичною дією на культуру золотистого стафілокока. Подібний ефект можна варіювати за рахунок збільшення або зменшення концентрації депонованого на поверхні імплантату розчину, а також часу ультразвукового впливу.
2. Композиційні покриття, отримані з використанням срібловмісткого гідроксиапатиту, також володіють антибактеріальними властивостями, але їх вираженість не може бути змінена в клінічних умовах.
3. Композиційні покриття, що мають у своєму складі срібло володіють бактеріостатичною дією відносно стафілококів тільки при низьких концентраціях бактерій. При високих концентраціях цього не виявлено, що потребує подальших досліджень.
Перелік використаної літератури
1. Використання аллопластичних матеріалів на основі гідроксиапатиту в якості матриці для формування кісткової тканини / Г.Н. Берченко, З.І. Уразгільдіев, B. Н. Бурдичін [и др.] / / біокомпозиціонні матеріали в щелепно-лицевїй хірургії та стоматології: тез. докл. 1-й Всерос. научн. конф. М., 1997. С. 14.
2. Біоактивні гідроксиапатитвмісткі біотрансплантати в травматології та ортопедії / Г.Н. Берченко, З.І. Уразгільдіев, Г.А. Кеся [и др.] / / Збірник матеріалів конференції: біоімплантології на порозі 21 століття. М., 2001.C. 55.
3. Клінічна лабораторна аналітика / під ред. В.В. Меньшикова. М.: Агат-Мед, 2003. Т. IV. 815 з.
4. Верхотуров А.Д., Головко Л.Ф., Подчерняева І.А. Лазерне- і електроерозійне зміцнення матеріалів. М.: Наука. 1986. 286 з.
5. Нанопрепарати срібла в хірургії та травматології. Досвід їх тривалого (понад 15 років) використання в лікувальних цілях / А.М. Гнетнев, В.І. Рузанов, П.П. Родіонов [та ін] / / Нанотехнології та наноматеріали для біології та медицини: праці наук.-практ. конф. з міжнар. участю, 11-12.X.2007 м. Новосибірськ, 2007. Ч. 2. С. 80-88.
6. Кошелев К.К., Кошелева О.К., Свистунов М.Г. Супер-концентрати нанодисперсій металевого срібла, міді і золота, їх солей та комплексів - виробництво і дослідження / / Нанотехнології та наноматеріали для біології та медицини: праці наук.-практ. конф. з міжнар. участю, 11-12.X.2007 м. Новосибірськ, 2007. Ч. 2. С. 172-176.
7. Застосування імплантатів з наноструктурними покриттями для поліпшення фіксації кісткових фрагментів при чрекостном остеосинтезі по Ілізарову / Ю.С. Кочетков, О.А. Кашин, В.А. Винокуров [и др.] / / Нанотех-нології та наноматеріали для біології та медицини: праці наук.-практ. конф. з міжнар. участю, 11-12.X.2007 р. Новосібірск, 2007. Ч. 2. С. 100-103.
8. Селективні наносорбенти
для медицини / В.І. Коненко, Ю.І.
Бородін, Л.Н. Рачковська, В.А. Бурмістров
/ / Нанотехнології та
9. Суетенков Д.Є. Можливості зниження ризику инфекційно-запальних ускладнень при застосуванні скелетної опори в ортодонтії / 2009. № 2 (3). C. 54-56.
10. Таран В.М., Ляснікова А.В., Легчіліна М.А. Проектування знань, спрямованих на розробку нанотехніки / / Нанотехніки. 2009. № 2 (18). С. 3-8.
11. Суетенков Д.Є. Застосування
повіаргола при лікуванні
12. Ляснікова А.В. Обгрунтування та реалізація механічної та фізико-хімічної обробки титанових деталей в ультразвуковому полі з урахуванням електро-плазмового напилення композиційних покриттів: авто-реф. дис. . д-ра техн. наук. Саратов, 2009. 38 с.
13. Ляснікова А.В. Теоретичні дослідження фізико-хімічних процесів формування і функціонування срібловмісних наноструктурованих покриттів / / Вісник Саратовського державного технічного університету. 2009. № 2 (38). С. 80-86.
14. Стоматологічні імплантати: дослідження, розробка, виробництво і клінічне застосування / А.В. Лясників, А.В. Лепіліна, Н.В. Бекренев, Д.С. Дмитрієнко. Саратов: СГТУ, 2006. 254 с.