Evaluarea comparativă a efectului nano- și microparticulelor de cupru la puiul Oriental Journal of

1 Sergey Aleksandrovich Miroshnikov 1, Elena Vladimirovna Yausheva 1, Elena Anatolievna Sizova 1,2 și Elena Petrovna Miroshnikova 1,2

comparativă

1 Instituție de învățământ de stat „Institutul de cercetare din Rusia pentru creșterea bovinelor de vită”, Federația Rusă, 460000, Orenburg, strada 9, 29 ianuarie 2 Universitatea de stat Orenburg, Federația Rusă, 460018, Orenburg, bulevardul Victoriei, 13

CUVINTE CHEIE:

nanoparticule; microparticule; arginină; pui

Descărcați acest articol ca:

Miroshnikov SA, Yausheva EV, Sizova E. A, Miroshnikova EP Evaluarea comparativă a efectului nano- și microparticulelor de cupru la pui. Orient J Chem 2015; 31 (4).

Miroshnikov SA, Yausheva EV, Sizova E. A, Miroshnikova EP Evaluarea comparativă a efectului nano- și microparticulelor de cupru la pui. Orient J Chem 2015; 31 (4). Disponibil de pe: http://www.orientjchem.org/?p=13337

Introducere

Studiile care justifică utilizarea nanomaterialelor care conțin cupru pentru terapia cu raze X a cancerului au fost răspândite în ultimii ani [1]. Nanoparticulele de cupru sunt utilizate ca agent de contrast pentru caracterizarea imagisticii prin rezonanță magnetică de înaltă rezoluție a trombului uman, a tumorilor etc. [2]; tomografie cu emisie de pozitroni [3]; ca preparate bactericide [4, 5]. Bandajele care conțin cupru sunt cunoscute pentru puterile lor antimicrobiene [6] etc.

Nanoparticulele și compușii de cupru pot fi considerați o alternativă bună la tratamentele existente. Rezultatele studiilor confirmă acest fapt [7].

O modalitate de a îmbunătăți preparatele care conțin nanoparticule metalice este de a controla dimensiunea materialului nanoparticulelor. Acesta este determinat de diferențele de proprietăți biologice ale preparatelor metalice pentru particule de diferite dimensiuni [8, 9]. S-a raportat că scăderea dimensiunii nanoparticulelor crește absorbția acestui element. De asemenea, schimbă acțiunea biologică a [10].

Obiectivul acestei cercetări a fost de a compara efectele biologice ale nano- și microparticulelor elementare de cupru după injecții intramusculare la puiul de pui. Au fost efectuate cercetări pentru îmbunătățirea preparatelor care conțin nanoparticule de metal.

Materiale și metode

Achiziționarea și certificarea preparatelor din cupru

Nanoparticulele au fost sintetizate prin condensare la temperaturi ridicate folosind Migen-3 la Institutul de Fizică Chimică (Academia Rusă de Științe, Moscova, Rusia). Strategia de sinteză utilizată a fost descrisă anterior [11]. Preparatele de microparticule au fost achiziționate de la Alfa Aesar GmbH & Co., RG. Aceste materiale au fost evaluate prin scanare electronică și microscopie de transmisie utilizând următoarele echipamente: un JSM-7401F și respectiv un JEM-2000FX („JEOL”, Tokyo, Japonia). Analiza fazei cu raze X a fost efectuată cu un difractometru DRON-7. Aceste evaluări au arătat că nanoparticulele de cupru aveau o dimensiune de 103 ± 2 nm. Miezul particulelor a fost compus din 96,2 ± 4,5%, (P ≤ 0,05) metal cristalin și 3,8 ± 0,3% (P ≤ 0,05) oxid de metal; grosimea filmului de oxid de pe suprafața nanoparticulelor a fost de 6 nm. Microparticulele de cupru aveau o dimensiune de 40 ± 0,5 mcm (puriss p.a. 99,5%, iar pelicula de oxid avea o grosime de 7 nm.

Preparatele de nanoparticule de cupru au fost testate pentru dispersie. Suspensia de nanoparticule a fost expusă la ultrasunete [frecvență 35 kHz, putere sonoră 300 (450) W, amplitudine de oscilație 10 mcm].

Indicii morfometrici ai probelor de particule au fost obținuți folosind microscopia de forță atomică în modul de contact folosind un microscop SMM-2000 (Rusia). În timpul scanării au fost folosite consolele MSCT-AUNM (Park Scientific Instruments, SUA) cu o constantă de arc de 0,01 nm și un diametru de 15 - 20 nm. Analiza morfometrică cantitativă a imaginilor a fost efectuată utilizând software-ul standard pentru microscop. Analiza morfometrică cantitativă a imaginilor a fost efectuată utilizând software-ul microscopului standard.

Conform rezultatelor studiilor, am luat o decizie de a trata suspensiile de nanoparticule pentru perioade diferite. Nanoparticulele cu dimensiunea de 103 ± 2 nm au fost supuse tratamentului cu ultrasunete în decurs de 30 de minute. Au fost obținute aglomerate de nanoparticule cu o dimensiune de 937 ± 24,6 nm după tratamentul cu ultrasunete timp de 20 de secunde.

In vivo Studii

Studiile au fost efectuate in vivo pe puii broiler „Smena-7” în clinica biologică experimentală a Universității de Stat din Orenburg. Cercetările experimentale pe animale au fost efectuate conform Regulamentelor rusești (1987) și „Ghidul pentru îngrijirea și utilizarea animalelor de laborator” (National Academy Press Washington, D.C., 1996).

Un total de 150 de găini de o zi de la turma „Smena-7” au fost cumpărate de la crescătorul fermei de producție de păsări „Orenburgskaya”. S-au format patru grupuri de 30 de pui broiler pe baza rezultatelor monitorizării creșterii și dezvoltării pe 10 zile. Toți puii au fost adăpostiți și hrăniți în aceleași condiții. La vârsta de 14 zile, puii au primit 1 injecție intramusculară în coapsa nanoparticulelor de cupru (103 ± 2 nm; Grupa I), aglomerate de nanoparticule de cupru (937 ± 24,6 nm; Grupa II), microparticule de cupru (40 ± 0,5 nm; Grupa III), sau ser fiziologic steril (Grupa IV (martor)) 200 μl pe cap. Fiecare aglomerat are aproximativ 9,08 ± 0,25 particule, cu diametrul de 103 ± 2 nm. Soluțiile de cupru pentru injecții au fost preparate prin amestecarea nanoparticulelor (sau microparticulelor) cu soluție salină fiziologică la un volum de 200 μl. Preparatul rezultat a fost sterilizat cu lumină ultravioletă și apoi tratat cu ultrasunete [frecvență 35 kHz, putere sonoră - 300 (450) W, amplitudine de oscilație - 10 mic]. Tratamentul cu ultrasunete a fost de 30 de minute pentru grupele I și III și de 20 de secunde pentru grupa II.

Puii de pasăre au fost hrăniți și adăpostiți conform recomandărilor [12]. Puii au fost hrăniți cu hrană completă pe tot parcursul studiului. Compoziția dietei pentru perioada 14-21 de zile: grâu –32,4%, porumb - 17,3%, grâu turtit - 10%, făină de soia - 20%, făină de floarea soarelui - 10%, gluten de porumb - 4%, ulei din semințe de floarea soarelui - 5%, sare - 0,3%, făină de calcar - 1%.

Compoziția dietei pentru perioada de la 21 la 35 de zile: grâu - 34,7%, porumb - 10%, grâu brad - 15%, făină de soia - 20%, făină de floarea soarelui - 10%, gluten de porumb - 4%, ulei de semințe de floarea soarelui - 5%, sare - 0,3%, făină de calcar - 1%. Puii au fost asigurați ad libitum acces la apă la băuturile de mamelon. Puii au fost cântăriți zilnic pe durata experimentului.

Păsările au fost sacrificate la vârsta de 15, 21 și 35 de zile (n = 5 pentru fiecare punct de timp). Aceste puncte de timp au corespuns la 1, 7 și, respectiv, 21 de zile după injectarea cu Cu. Conținutul de masă al aminoacizilor din ficat a fost determinat prin electroforeză capilară. Probele au fost preparate după cum urmează: țesuturile hepatice au fost omogenizate, uscate la 60-70 ° C și măcinate. Apoi, a fost efectuată hidroliza acidă și alcalină (numai pentru triptofan) a probelor de ficat obținute. Hidroliza a avut loc la 110 ° C în decurs de 14-16 ore. Probele au fost filtrate după finalizarea hidrolizei acide (nu s-a efectuat nicio filtrare după hidroliza alcalină). Hidrolizatele au fost amestecate cu reactivi și evaporate sub un flux de aer cald, iar reziduul uscat a fost dizolvat în apă distilată și centrifugat. Supernatantul obținut a fost studiat prin electroforeză capilară.