Застосування наночасток для лікування тварин (стр. 2 из 8)

Вміст нейтрофілів, як основної цитологічної ознаки гнійного запалення, аналогічно зменшився у 14,75 та у 4,28 разів. Разом з тим зменшився вміст дистрофічно змінених клітин порівняно з долікувальним періодом у 7,25 рази, а порівняно з контролем – у 3,37 разів.

Таким чином, дані синовіоцитограми об’єктивно засвідчують незаперечні переваги місцевого застосування при гнійних артритах колоїду наночасток порівняно з антибіотикотерапією (переважно за рахунок наносрібла з його вираженими антисептичними властивостями). В першу чергу це пояснюється неможливістю утворення резистентності мікроорганізмів проти наночасток, у той час як стійкість бактерій проти антибіотиків постійно зростає й поширюється.

Крім того, слід ураховувати участь наночасток Cu, Zn, Mg, Co, як коферментів металів, у багатьох біохімічних реакціях, перебіг яких відображається в цитологічних характеристиках синовіоцитограм.

Отже, застосування колоїду наночасток Ag, Cu, Zn, Mg, Co характеризується синергічною дією двох аспектів нанотерапії – антисептичного й біохімічно-стимулювального, сумарна дія яких і забезпечує високу ефективність (85 – 89 %) виліковування хворих тварин навіть за такої тяжкої патології як гнійний синовіт.

Гематологічними дослідженнями виявлено чітку реакцію цілісного тваринного організму як на септичне ураження суглоба, так і на перебіг змін, пов’язаних із лікуванням хвороби (табл. 2).

Таблиця 2

Гематологічні показники при місцевому лікуванні гнійного синові ту, n=5

Дослідження	Еритроцити, Т/л	Гемоглобін, г/л	Лейкоцити,Г/л
Лікування	4,68±0,04	80,2±1,48	17,0±0,67
Через 3 доби від початку лікування:а) антибіотиком,б) наночастками металів	4,8±0,045,0±0,04**	86,4±1,3090,2±1,03**	14,8±0,5812,0±0,67**
Через 9 діб від початку лікування:а) антибіотиком, б) наночастками металів	4,98±0,06*5,44±0,06	92,0±0,9099,9±1,25**	11,4±0,40*9,6±0,49*
Через 15 діб від початку ліування:а)антибіотиком,б) наночастками металів	5,2±0,076,22±0,15**	96,8±1,48114,0±1,19*	10,0±0,228,4±0,27**

Примітка: 1. * – р<0,05;

2.** – p<0,01;

3.*** – p<0,001, порівняно з попереднім періодом часу

Як свідчать дані таблиці 2, перебіг гнійного артриту супроводжувався позанормованим зниженням у крові вмісту еритроцитів і гемоглобіну та збільшенням вмісту еритроцитів, що, очевидно, зумовлено токсичним впливом гнійного запалення. Через 3 доби від початку лікування із використанням антибіотика відмічено достовірне збільшення в крові вмісту еритроцитів і гемоглобіну. Проте воно залишалось нижчим за норму. Крім того, спостерігалося достовірне зменшення кількості лейкоцитів, вміст яких все ще був більшим верхнього показника норми. При використанні наночасток металів вміст еритроцитів у середньому досяг нижньої межі норми; вміст гемоглобіну, хоча достовірно й збільшився, проте все ще був меншим за норму; вміст лейкоцитів у середньому знизився до верхньої межі норми.

Отже. введення в суглоб колоїду наноаквахелатів металів не проявляє пошкоджуючої дії на його структурно-функціональні характеристики; введення в суглоб гідрокортизону ацетату в деяких випадках призводить до переходу асептичного запалення у гнійне.

При внутрішньосуглобовому введенні колоїду наночасток металів хворі на асептичний синовіт тварини видужували в 97,5 % випадків.

Внутрішньосуглобове введення колоїду наночасток металів при гнійному синовіті супроводжується виліковуванням хворих тварин у 85 – 89 % випадків.

3. Ефективність застосування наночасток металів в ортопедії

Хвороби копитець у корів діагностуються відносно часто; вони завдають скотарству значних економічних збитків (зниження продуктивності, недоотримання приплоду, вимушене вибраковування тощо). Так, у Росії економічні втрати від хвороб копитець у корів становлять 800 – 900 млн. карбованців на рік, в Україні ці збитки досягають 100 – 200 млн. гривень. Найбільш загрозливими є ураження копитець заразної етіології, при яких удосконалення лікувальних заходів набувають значної актуальності.

Опорна здатність копитець корів багато в чому залежить від щільності й твердості копитцевого рога, які забезпечуються біохімічними процесами в епідермісі копитець. При зниженні біофізичних показників останнього травмується основа шкіри копитець і виникає пододерматит.

Досліджували копитця корів-аналогів чорно-рябої породи, віком 4–5 років, продуктивністю 5000 кг молока на рік; на час досліджень корови були яловими. До першої групи були включені тварини, яких утримували на дерев’яній підлозі; до другої – корови, яких утримували за аналогічних умов, але копитця яких піддавали періодичній обробці колоїдом наночасток металів; до третьої – тварини, яких утримували на бетонній підлозі; до четвертої групи – корови, яких утримували за таких же умов, але копитця яких періодично обробляли наночастками металів.

Через місяць від початку дослідів із підошовної ділянки копитець були відібрані шматочки рогу для біохімічних і біофізичних досліджень.

Вміст міді та цинку в роговому матеріалі визначали методом атомно-абсорбційної спектрометрії, білок – на апараті К’єльдаля, сірку та SH-групи – хімічними методами, вологу – стабільним висушуванням, а кількість попелу – спалюванням зразків у муфельній печі. Показник щільності визначали методом гідростатичного зважування; твердість копитцевого рогу – за методом Бринеля, а опір проти стирання – за допомогою спеціального приладу УкрНІКП.

У дослідженні використовували колоїд наночасток Ag, Cu, Zn, отриманих методом ерозивно-вибухового диспергування біоцидних і біогенних металів.

Цифрові дані обробляли методом варіаційної статистики із застосуванням t-критерію Стьюдента за програмою «Статистика».

Вміст мінеральних речовин у роговому матеріалі копитець представлено в табл. 3

Таблиця 3

Вміст мінеральних речовин у копитцевому розі корів, n=5

Показники	Сірка, г/кг	Мідь, мг/кг	Цинк, мг/кг
При утриманні на дерев’яній підлозі, контроль;При утриманні на дерев’яній підлозі з обробкою наночастками металів	18,8±0,4622,0±1,12*	27,8±1,4332,6±0,72*	17,6±1,6123,2±0,81*
При утриманні на бетонній підлозі, контроль;При утриманні на бетонній підлозі з обробкою наночастками	20,6±0,8523,2±0,76*	29,4±0,8534,0±1,12**	19,0±1,1223,8±0,36**

Примітка: 1. * – p<0,05;

2. ** – p<0,01.

Як свідчать дані табл. 3, при утриманні корів на дерев’яній підлозі обробка копитець наночастками металів супроводжується збільшенням вмісту сірки на 14,55 %, міді – на 14,72, цинку – на 24,14 %.

При утриманні тварин на бетонній підлозі обробка копитець наночастками металів супроводжується збільшенням вмісту сірки на 11,21 %, міді – на 13,53, цинку – на 20,17 %.

Обробка копитець наночастками металів супроводжується покращенням біохімічних і біофізичних характеристик копитцевого рога (табл. 4).

Таблиця 4

Біохімічні та біофізичні показники копитець рога при утриманні корів на підлогах різних типів у контролі та при обробці наночастками металів, n=5

Показники	Утримання на дерев’яній підлозі, контроль	Обробка наночастками при утриманні на дерев’яній підлозі	Утримання на бетонній підлозі, контроль	Обробка наночастками при утриманні на бетонній підлозі
Волога, %	33,2±1,48	27,4±0,85**	26,6±0,49	21,0±2,12**
Попіл, %	1,14±0,04	1,26±0,03*	1,18±0,04	1,36±0,05*
Білок, %	88,0±0,9	92,6±1,17*	91,8±0,40	93,0±0,22*
SH-групи, мкмоль/г	31,4±0,72	35,2±0,58**	32,2±1,03	36,4±0,40**
Щільність,г/см³	1,08±0,01	1,15±0,02**	1,10±0,01	1,18±0,008***
Твердість,кгс/см³	147,4±1,17	154,0±1,12**	155,0±0,67	160,2±0,55***
Опір проти стирання, об/мм	95,4±0,72	114,8±1,08***	104,8±1,93	117,0±2,02**

1.* – p<0,05;

2. ** – p<0,01;

3. *** – p<0,001.

Як свідчать дані табл. 4, при утриманні корів на дерев’яній підлозі при обробці копитець наночастками металів у роговому матеріалі зменшується вміст вологи зменшується на 18,01 %, вміст попелу збільшуються на 9,05, білку – на 9,52, сульфгідрильних груп – на 8,92, щільність – на 9,39, твердість – на 9,57, опір проти стирання на 8,31 %.

При утриманні на бетонній підлозі при обробці копитець наночастками металів вміст вологи зменшується на 21,05 %, вміст попелу збільшуються на 8,68, білка – на 9,87, сульфгідрильних груп – на 8,85, щільність – на 9,32 %, твердість – на 9,67 %, опір проти стирання – на 8,96 %.

Таким чином, обробка копитець наночастками металів супроводжується суттєвими змінами як біохімічних, так і біофізичних характеристик копитцевого рогу. Копитцевий ріг ущільнюється, в ньому зменшується вміст вологи, за рахунок чого зростає вміст усіх досліджених біохімічних показників і значно покращуються основні біофізичні параметри.

Крім того, наночастки металів виразно впливають на перебіг кератиногенезу, основу якого становить перехід сульфгідрильних груп цистеїну в дисульфідні групи цистину з їх подвійними зв’язками. За рахунок цього відбувається укріплення біохімічної й біофізичної структур білкових молекул копитцевого рогу:

R – НS + SН – R – S = S – R + 2Н (Н₂О)↓.

Перебіг процесу кератинізації потребує кофакторної дії, в першу чергу таких металів як мідь і цинк. Вплив наноміді та наноцинку на кератинізацію набагато вираженіший, ніж дія цих металів у молекулярному масштабі. Останнє чітко проявляється в порівняльному досліді, за якого копитця в контролі обробляли 10 %-вим розчином міді сульфату в суміші з цинком сульфатом. Початкові контрольні й дослідні біохімічні і біофізичні показники були ідентичними. Обробка солями й наночастками міді та цинку тривала 3 дні по 30 хв тричі на день. Результати враховували через 5 днів (табл. 5).