RU2381030C2 - Method for administration of magnetic nanoparticles for local therapy in diseases of organism in experiment - Google Patents
Method for administration of magnetic nanoparticles for local therapy in diseases of organism in experiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2381030C2 RU2381030C2 RU2008112517/14A RU2008112517A RU2381030C2 RU 2381030 C2 RU2381030 C2 RU 2381030C2 RU 2008112517/14 A RU2008112517/14 A RU 2008112517/14A RU 2008112517 A RU2008112517 A RU 2008112517A RU 2381030 C2 RU2381030 C2 RU 2381030C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nanoparticles
- magnetic field
- diseases
- experiment
- organism
- Prior art date
Links
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000002122 magnetic nanoparticle Substances 0.000 title claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 201000010099 disease Diseases 0.000 title claims description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 title claims description 5
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 title claims description 5
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 16
- 241000588749 Klebsiella oxytoca Species 0.000 claims abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 6
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 4
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 4
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 2
- 238000010562 histological examination Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000002674 ointment Substances 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 231100000901 systemic toxic effect Toxicity 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Magnetic Treatment Devices (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для проведения местной терапии при различных заболеваниях организма.The invention relates to medicine and can be used for local therapy for various diseases of the body.
Известен способ введения магнитных наночастиц в организм мышей с помощью градиента магнитного поля, где железосодержащее нановещество вводят внутривенно и воздействуют внешним магнитным полем /1/.A known method of introducing magnetic nanoparticles into the body of mice using a magnetic field gradient, where the iron-containing nanosubstance is administered intravenously and is exposed to an external magnetic field / 1 /.
Недостатком известного способа является большая концентрация нановещества и системное токсическое воздействие препарата на организм.The disadvantage of this method is the high concentration of nanosubstances and systemic toxic effects of the drug on the body.
Кроме этого, известен способ местного применения наночастиц магния в виде мази для улучшения заживления тканей /2/.In addition, there is a method of topical application of magnesium nanoparticles in the form of an ointment to improve tissue healing / 2 /.
Недостатком этого способа является отсутствие магнитных свойств у нановещества, которым можно управлять внешним магнитным полем.The disadvantage of this method is the lack of magnetic properties of the nanosubstance, which can be controlled by an external magnetic field.
Задачей предлагаемого способа является оценка способности проникновения магнитных наночастиц в ткани организма для проведения местной терапии при заболеваниях. Поставленная задача достигается за счет того, что на ткани организма наносят вещество из железосодержащего соединения и воздействуют внешним магнитным полем.The objective of the proposed method is to assess the ability of magnetic nanoparticles to penetrate into body tissues for local therapy for diseases. The task is achieved due to the fact that the substance of the iron-containing compound is applied to the body tissues and is exposed to an external magnetic field.
Магнитные наночастицы ферригидрита Fe2О3·nН2О были получены в результате культивирования бактерий Klebsiella oxytoca, выделенных из сапропеля озера Боровое - Красноярский край. Отобранный в озере сапропель пропускали через магнитный сепаратор. Выделенные таким образом микроорганизмы рассеивали на агаризованную среду и выращивали для получения колоний. Выращенную в жидкой среде биомассу проверяли на наличие магнитных частиц на ФМР-спектрометре. Для выделения магнитных наночастиц биомассу отделяли центрифугированием (10 мин, 10000 об/мин) и разрушали на ультразвуковом дезинтеграторе УЗДН (1 мин, 44 кГц, 20 кВт). Полученные осадки высушивали при температуре 60-80°С.Magnetic nanoparticles of Fe 2 O 3 · nH 2 O ferrihydrite were obtained as a result of cultivation of the Klebsiella oxytoca bacteria isolated from the sapropel of Lake Borovoye - Krasnoyarsk Territory. The sapropel selected in the lake was passed through a magnetic separator. Microorganisms thus isolated were dispersed onto an agar medium and grown to obtain colonies. The biomass grown in a liquid medium was checked for the presence of magnetic particles on an FMR spectrometer. To isolate magnetic nanoparticles, the biomass was separated by centrifugation (10 min, 10,000 rpm) and destroyed on an ultrasonic disintegrator UZDN (1 min, 44 kHz, 20 kW). The resulting precipitates were dried at a temperature of 60-80 ° C.
Ферригидрит Fe2О3·nН2О является антиферромагнетиком. Вследствие малого размера частиц (d<100 Å) магнитные моменты ионов Fe3+, находящиеся на поверхности частицы, оказываются некомпенсированными и формируют "паразитный" интегральный магнитный момент отдельной частицы.Ferrihydrite Fe 2 O 3 · nH 2 O is an antiferromagnet. Due to the small particle size (d <100 Å), the magnetic moments of Fe 3+ ions located on the surface of the particle turn out to be uncompensated and form a “spurious” integral magnetic moment of an individual particle.
В настоящем эксперименте в качестве источника внешнего магнитного поля использовали аппарат для низкочастотной магнитотерапии «Полюс-101», который обеспечивал непрерывный режим работы одного индуктора (1,5±0,3 мТл).In the present experiment, the Polyus-101 apparatus for low-frequency magnetotherapy was used as a source of an external magnetic field, which provided continuous operation of one inductor (1.5 ± 0.3 mT).
Для определения проникающей способности магнитных наночастиц проводилось исследование in vitro на удаленной слизистой оболочке, хрящевой и костной тканях человека. Для выявления нановещества в материалах проводилось гистологическое исследование с помощью реакции Перлса /3/.To determine the penetrating power of magnetic nanoparticles, an in vitro study was performed on the remote mucous membrane, cartilage and bone tissue of a person. To identify nanosubstances in the materials, a histological examination was performed using the Perls reaction / 3 /.
Кусочки удаленной слизистой оболочки, хрящевой и костной ткани помещали в колбу с растворенными железосодержащими наночастицами на 10 мин, затем колбу помещали в магнитное поле, созданное аппаратом «Полюс-101» на 10, 20 и 30 мин (разные пробы), после чего промывали в физиологическом растворе и отправляли на гистологическое исследование.Pieces of the removed mucous membrane, cartilage and bone tissue were placed in a flask with dissolved iron-containing nanoparticles for 10 min, then the flask was placed in a magnetic field created by the Pole-101 apparatus for 10, 20, and 30 min (different samples), and then washed in saline and sent for histological examination.
В качестве контроля проводились изучения проникающей способности наночастиц в ткани без магнитовоздействия.As a control, studies were carried out of the penetration of nanoparticles into tissues without magnetic effects.
Проведено исследование в 20 опытах на тканях человека.A study was conducted in 20 experiments on human tissues.
В серии опытов на слизистой оболочке без магнитного воздействия наночастицы находились на поверхности эпителия (фиг.1).In a series of experiments on the mucous membrane without magnetic influence, the nanoparticles were on the surface of the epithelium (Fig. 1).
При введении материала в магнитное поле на 10 мин активность наночастиц значительно увеличилась, что характеризовалось проникновением их в слизистый, а через 20 и 30 мин в подслизистый слой многорядного цилиндрического эпителия (фиг.2).When the material was introduced into the magnetic field for 10 min, the activity of the nanoparticles increased significantly, which was characterized by their penetration into the mucous membrane, and after 20 and 30 minutes into the submucous layer of the multi-row cylindrical epithelium (figure 2).
При проведении эксперимента с хрящевой тканью без магнитовоздействия наночастицы также не проникали в толщу хряща (фиг.3). На фиг.3 видно, что железосодержащие частицы располагаются в поверхностном слое в виде «цепочки». При действии внешнего магнитного поля наночастицы располагались на всем протяжении хаотично в радиальных направлениях. Причем при увеличении времени магнитовоздействия с 10 до 30 мин количество проникших наночастиц увеличивалось (фиг.4).When conducting an experiment with cartilage tissue without magnetic action, the nanoparticles also did not penetrate into the thickness of the cartilage (figure 3). Figure 3 shows that the iron-containing particles are located in the surface layer in the form of a "chain". Under the action of an external magnetic field, the nanoparticles were randomly distributed over the entire length in radial directions. Moreover, with an increase in the time of magnetic action from 10 to 30 min, the number of penetrated nanoparticles increased (Fig. 4).
В серии экспериментов с костной тканью без действия магнитного поля распределение железосодержащих частиц было по краю костных балок, т.е. без проникновения вглубь (фиг.5). Под градиентом магнитного поля нановещества диффузно проникали в толщу костной ткани, распространяясь на всю ее глубину (фиг.6). Длительность магнитовоздействия способствовала увеличению наночастиц от единичных через 10 мин, до массового проникновения через 30 мин.In a series of experiments with bone tissue without a magnetic field, the distribution of iron-containing particles was along the edge of the bone beams, i.e. without penetrating deep into (figure 5). Under the gradient of the magnetic field of the nanoparticles diffusely penetrated into the thickness of the bone tissue, spreading to its entire depth (Fig.6). The duration of magnetic action contributed to the increase of nanoparticles from single after 10 minutes to mass penetration after 30 minutes.
Таким образом, проведенные эксперименты на тканях человека позволяют оценить способность местного проникновения железосодержащих наночастиц в организм при использовании низкочастотной магнитотерапии, что свидетельствует о возможности местного введения магнитных наночастиц для проведения терапии при заболеваниях организма.Thus, the experiments performed on human tissues make it possible to evaluate the ability of local penetration of iron-containing nanoparticles into the body using low-frequency magnetotherapy, which indicates the possibility of local administration of magnetic nanoparticles for therapy in diseases of the body.
Используемая литератураUsed Books
1. Патент РФ №2166751, G01N 27/12, 33/53, Бюл. №13, 10.05.2001 г.1. RF patent No. 2166751, G01N 27/12, 33/53, Bull. No.13, 05/10/2001
2. Патент РФ №2306141, А61К 33/06, Бюл. №26, 20.09.2007 г.2. RF patent №2306141, А61К 33/06, Bull. No.26.09.09.2007
3. Автандилов Г.Г. Основы количественной патологической анатомии / Г.Г.Автандилов. - М.: Медицина, 2002. - 240 с.3. Avtandilov G. G. Fundamentals of quantitative pathological anatomy / G.G. Avtandilov. - M .: Medicine, 2002 .-- 240 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008112517/14A RU2381030C2 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Method for administration of magnetic nanoparticles for local therapy in diseases of organism in experiment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008112517/14A RU2381030C2 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Method for administration of magnetic nanoparticles for local therapy in diseases of organism in experiment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008112517A RU2008112517A (en) | 2009-10-10 |
| RU2381030C2 true RU2381030C2 (en) | 2010-02-10 |
Family
ID=41260355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008112517/14A RU2381030C2 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Method for administration of magnetic nanoparticles for local therapy in diseases of organism in experiment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2381030C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457074C1 (en) * | 2011-03-24 | 2012-07-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Method of producing ferrihydrite nanoparticles |
| RU2497528C1 (en) * | 2012-05-12 | 2013-11-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Method of treating chronic rhinosinusitis with using magnetic nanoparticles |
| RU2684116C2 (en) * | 2017-09-13 | 2019-04-04 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) | Means for treating burns in the form of ointment and method of its obtaining |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2088277C1 (en) * | 1994-04-22 | 1997-08-27 | Сохов Сергей Талустанович | Method for selective conveyance and deposition of medicinal substances in dentistry |
| RU2090185C1 (en) * | 1994-09-30 | 1997-09-20 | Минаев Б.Д. | Microcapsule |
-
2008
- 2008-03-31 RU RU2008112517/14A patent/RU2381030C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2088277C1 (en) * | 1994-04-22 | 1997-08-27 | Сохов Сергей Талустанович | Method for selective conveyance and deposition of medicinal substances in dentistry |
| RU2090185C1 (en) * | 1994-09-30 | 1997-09-20 | Минаев Б.Д. | Microcapsule |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РЯБОВ С.Н. Изучение методами "in vitro" токсичности композиционного ферромагнетика и чувствительности к ферромагнитной жидкости клеток костного мозга и периферической крови. Медико-биологическое обоснование применения магнитных полей в практике здравоохранения. 1989 с.188-192. Продукты оргсинтеза. Магнитные наночастицы: метаболический путь (IV часть)(http://hghltd.yandex.net/yandbtm?url=http%3A%2F%2Fwww.newchemistry.ru%2Fle…2006 [24.04.2009]). КОСТЮКОВА М. На пути к управлению квантовыми точками NanoWеек, 1-8 марта 2008 г. №57 (http://hghltd.yandex.net/yandbtm?url-http%3A%2F%2Fwww.nanonewsnet.ru%2Fne. [24.04.2009]). GAO L et al. Intrinsic peroxidase-like activity of ferromagnetic nanoparticles. Nat Nanotechnol. 2007 Sep; 2(9):577-83. Epub 2007 Aug 26. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2457074C1 (en) * | 2011-03-24 | 2012-07-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Method of producing ferrihydrite nanoparticles |
| RU2497528C1 (en) * | 2012-05-12 | 2013-11-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Method of treating chronic rhinosinusitis with using magnetic nanoparticles |
| RU2684116C2 (en) * | 2017-09-13 | 2019-04-04 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) | Means for treating burns in the form of ointment and method of its obtaining |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008112517A (en) | 2009-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lu et al. | Photosynthetic oxygenation‐augmented sonodynamic nanotherapy of hypoxic tumors | |
| CN103816538B (en) | A kind of derivatives of porphyrin nanocomposite formulations and application thereof | |
| Qi et al. | The Core‐Shell Microneedle with Probiotic Extracellular Vesicles for Infected Wound Healing and Microbial Homeostasis Restoration | |
| Xu et al. | Copper-rich multifunctional Prussian blue nanozymes for infected wound healing | |
| Zhu et al. | Sonodynamic cancer therapy by novel iridium-gold nanoassemblies | |
| Chen et al. | Electrospun composite nanofibers with all-trans retinoic acid and MWCNTs-OH against cancer stem cells | |
| Šatkauskas et al. | Effectiveness of tumor electrochemotherapy as a function of electric pulse strength and duration | |
| Lu et al. | Light-assisted gadofullerene nanoparticles disrupt tumor vasculatures for potent melanoma treatment | |
| Hong et al. | Photo-triggered multifunctional gold-based hybrid nanoflowers promote infectious skin regeneration | |
| RU2381030C2 (en) | Method for administration of magnetic nanoparticles for local therapy in diseases of organism in experiment | |
| Zhong et al. | Right once for all: zinc-modulated highly stable iron-based ROS generator under physiological conditions for promoting bacteria-infected wound healing | |
| Ji et al. | Ultrasound-responsive ZnS: Ag QDs loaded TiO2 biointerfaces: In situ sonodynamic antimicrobial therapy for biomedical implants | |
| Liang et al. | Mesoporous silica coated spicules for photodynamic therapy of metastatic melanoma | |
| Lei et al. | Gelatinase-responsive biodegradable targeted microneedle patch for abscess wound treatment of S. aureus infection | |
| Chen et al. | Engineered melatonin-pretreated plasma exosomes repair traumatic spinal cord injury by regulating miR-138-5p/SOX4 axis mediated microglia polarization | |
| Liu et al. | Construction of a programmed activation nanosystem based on intracellular hypoxia in cisplatin-resistant tumor cells for reversing cisplatin resistance | |
| Peng et al. | The modulation of tumor-associated macrophages via natural nanomodulators by neutralizing the acidic tumor microenvironment for tumor treatment | |
| CN119587714A (en) | Preparation method and application of nanoprobes for diagnosis and treatment of pancreatic cancer targeting immune checkpoints | |
| Guo et al. | Synthesis of Eucommia ulmoides-derived carbon dots for anti-inflammatory and accelerated wound healing | |
| CN116270531A (en) | A neutrophil membrane-wrapped nanoparticle capable of sensitizing radiotherapy and activating absomic effect, and its preparation method and application | |
| Osman et al. | Sugar nanocluster adhesive boosts wound healing in diabetic mice | |
| Zhao et al. | Engineered aggregation-induced emission luminogens-based framework with CO-releasing property for accelerating diabetic wound healing | |
| Abo-Neima et al. | Control the metabolic activities of E. Coli and S. aureus bacteria by electric field waves at resonance frequency in vitro study | |
| Chen et al. | Black Phosphorus Nanosheets Promote Neuronal Differentiation of Neural Stem Cells through Adhesion and Pinocytosis for Spinal Cord Injury Repair | |
| RU2723881C2 (en) | Method for initiation of tumor cell death with ascorbic and succinic acids and hf- and uhf-energy of wave radiation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100401 |