Научно-практический журнал
«Клиническая физиология кровообращения»

Главный редактор

Лео Антонович Бокерия, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН и РАМН, директор ФГБУ «НМИЦССХ им. А.Н. Бакулева» МЗ РФ

Покрытия для локального гемостаза с микрои наночастицами

Авторы: Белозерская Г.Г., Момот А.П., Лемперт А.Р., Бычичко Д.Ю., Кабак В.А., Неведрова О.Е., Логвинова Ю.С., Миронов М.С., Сивков А.А., Шаненков И.И., Голубев Е.М., Широкова Т.И., Пыхтеева М.В.

Организация:
1 ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр гематологии» (генеральный директор – академик РАН В.Г. Савченко) Минздрава России, Новый Зыковский пр-д, 4, Москва, 125167, Российская Федерация
2 Алтайский филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр гематологии» Минздрава России, ул. Ляпидевского, 1, Барнаул, 656024, Российская Федерация
3 КГБУЗ «Краевая клиническая больница», ул. Ляпидевского, 1, корп. 2, Барнаул, 656024, Российская Федерация
4 ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», пр-т Ленина, 30, Томск, 634050, Российская Федерация

Для корреспонденции: Сведения доступны для зарегистрированных пользователей.

Раздел: Экспериментальные исследования

DOI: https://doi.org/10.24022/1814-6910-2021-18-2-172-180

УДК: 616.15

Библиографическая ссылка: Клиническая физиология кровообращения. 2021; 2 (18): 172-180

Цитировать как: Белозерская Г.Г., Момот А.П., Лемперт А.Р., Бычичко Д.Ю., Кабак В.А., Неведрова О.Е., Логвинова Ю.С., Миронов М.С., Сивков А.А., Шаненков И.И., Голубев Е.М., Широкова Т.И., Пыхтеева М.В. . Покрытия для локального гемостаза с микрои наночастицами. Клиническая физиология кровообращения. 2021; 2 (18): 172-180. DOI: 10.24022/1814-6910-2021-18-2-172-180

Ключевые слова: альгинат натрия, гемостаз, гемостатические средства локального действия, кровопотеря, наночастицы, природные полимеры

Поступила / Принята к печати:  18.03.2021 / 16.04.2021

Полнотекстовая версия:
Оформить подписку 🔒

Аннотация

Цель исследования – cоздание локальных покрытий в форме губки на основе растворов альгината натрия с использованием микро- и наночастиц оксидов железа и оценка их гемостатической активности in vivo и in vitro.

Материал и методы. Для изготовления покрытий использовались растворы альгината натрия, в которые добавляли смеси ультрадисперсных порошков микро- и наночастиц оксидов железа различного фазового состава. Гемостатическую активность определяли посредством измерения времени остановки кровотечения и объема кровопотери. Влияние взаимодействия контактной поверхности покрытий в форме губки с кровью in vitro оценивали по результатам подсчета числа тромбоцитов, определения уровня фибриногена, показателям тромбоэластометрии и теста генерации тромбина. Структурные изменения полимера под воздействием наночастиц изучали методом сканирующей электронной микроскопии.

Результаты. Покрытия в форме губки на основе 2,0% растворов альгината натрия с введенными в их структуру наночастицами оксидов железа обладают высокой гемостатической активностью, усиливают реакцию образования первичного тромба, приводят к локальному усилению генерации тромбина. Выявлена зависимость гемостатической активности от концентрации полимера, количественного состава наночастиц и распределения наночастиц в структуре образцов.

Заключение. Анализ гемостатических свойств локальных раневых покрытий в форме губки на основе растворов альгината натрия in vivo и in vitro показал, что добавление смеси ультрадисперсных порошков микро- и наночастиц оксидов железа с превалированием эпсилон-фазы приводило к усилению гемостатических свойств покрытий.

Литература

  1. Peng H.T. Hemostatic agents for prehospital hemorrhage control: a narrative review. Military Med. Res. 2020; 7 (1): 13. DOI: 10.1186/s40779-020-00241-z
  2. Hong Y., Zhou F., Hua Y., Zhang X., Ni C., Pan D. et al. A strongly adhesive hemostatic hydrogel for the repair of arterial and heart bleeds. Nat. Commun. 2019; 10 (1): 2060. DOI: 10.1038/s41467-019-10004-7
  3. Shabanova E.M., Drozdov A.S., Fakhardo A.F., Dudanov I.P., Kovalchuk M.S., Vinogradov V.V. Thrombin@Fe3O4 nanoparticles for use as a hemostatic agent in internal bleeding. Sci Rep. 2018; 8 (1): 233. DOI: 10.1038/s41598-017-18665-4
  4. Зейналов О.А., Комбарова С.П., Багров Д.В., Петросян М.А., Толибова Г.Х., Феофанов А.В. и др. О влиянии наночастиц оксидов металлов на физиологию живых организмов. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2016; 14 (3): 24–33. DOI: 10.17816/RCF14324-33
  5. Sanvicens N., Marco M.P. Multifunctional nanoparticles – properties and prospects for their use in human medicine. Trends Biotechnol. 2008; 8: 425–33. DOI: 10.1016/j.tibtech.2008.04.005
  6. Maldonado-Camargo L., Unni M., Rinaldi C. Magnetic characterization of iron oxide nanoparticles for biomedical applications. Methods Mol. Biol. 2017; 1570: 47–71. DOI: 10.1007/978-1-4939-6840-4_4
  7. Zhu N., Ji H., Yu P., Niu J., Farooq M.U., Akram M.W. et al. Surface modification of magnetic iron oxide nanoparticles. Nanomaterials (Basel). 2018; 8 (10): 810. DOI: 10.3390/nano8100810
  8. Барсукова Ю.Н., Мельникова О.А. Изучение высвобождения действующих веществ из гемостатического средства на гидрофильной основе. Journal of Siberian Medical Sciences. 2020; 1: 100–7. DOI: 10.31549/2542-1174-2020-1-100-107
  9. Липатова И.М., Юсова А.А., Гусев И.В. Свойства гидрогелей на основе смесей альгината натрия с другими полисахаридами природного происхождения. Chemistry of Plant Raw Material. 2014; 4: 59. DOI: 10.14258/jcprm.201404380
  10. Yang Q., Lei S. Alginate dressing application in hemostasis after using seldinger peripherally inserted central venous catheter in tumor patients. Indian J. Hematol. Blood. Transfus. 2015; 31 (4): 434–8. DOI: 10.1007/s12288-014-0490-1
  11. Миронов А.Н. (ред.) Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. М.: Гриф и К; 2012.
  12. Hemker H.C., Giesen P., Al Dieri R., Regnault V., de Smedt E., Wagenvoord R. et al. Calibrated automated thrombin generation measurement in clotting plasma. Pathophysiol. Haemost. Thromb. 2003; 33 (1): 4–15. DOI: 10.1159/000071636
  13. Sivkov A., Naiden E., Ivashutenko A., Shanenkov I. Plasma dynamic synthesis and obtaining ultrafine powders of iron oxides with high content of ε-Fe2O3. J. Magn. Magnet. Mat. 2016; 405: 158–68. DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.12.072
  14. Shanenkov I., Sivkov A., Ivashutenko A., Medvedeva T., Shchetinin I. et al. High-energy plasma dynamic synthesis of multiphase iron oxides containing Fe3O4 and ε-Fe2O3 with possibility of controlling their phase composition. J. Alloys Comp. 2019; 774: 637–45. DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.10.019
****
  1. Peng H.T. Hemostatic agents for prehospital hemorrhage control: a narrative review. Military Med. Res. 2020; 7 (1): 13. DOI: 10.1186/s40779-020-00241-z
  2. Hong Y., Zhou F., Hua Y., Zhang X., Ni C., Pan D. et al. A strongly adhesive hemostatic hydrogel for the repair of arterial and heart bleeds. Nat. Commun. 2019; 10 (1): 2060. DOI: 10.1038/s41467-019-10004-7
  3. Shabanova E.M., Drozdov A.S., Fakhardo A.F., Dudanov I.P., Kovalchuk M.S., Vinogradov V.V. Thrombin@Fe3O4 nanoparticles for use as a hemostatic agent in internal bleeding. Sci Rep. 2018; 8 (1): 233. DOI: 10.1038/s41598-017-18665-4
  4. Zeynalov O.A., Kombarova S.P., Bagrov D.V., Petrosyan М.А., Tolibova G.H., Feofanov A.V. et al. About the influence of metal oxide nanoparticles on living organisms physiology. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2016; 14 (3): 24–33 (in Russ.). DOI: 10.17816/RCF14324-33
  5. Sanvicens N., Marco M.P. Multifunctional nanoparticles – properties and prospects for their use in human medicine. Trends Biotechnol. 2008; 8: 425–33. DOI: 10.1016/j.tibtech.2008.04.005
  6. Maldonado-Camargo L., Unni M., Rinaldi C. Magnetic characterization of iron oxide nanoparticles for biomedical applications. Methods Mol. Biol. 2017; 1570: 47–71. DOI: 10.1007/978-1-4939-6840-4_4
  7. Zhu N., Ji H., Yu P., Niu J., Farooq M.U., Akram M.W. et al. Surface modification of magnetic iron oxide nanoparticles. Nanomaterials (Basel). 2018; 8 (10): 810. DOI: 10.3390/nano8100810
  8. Barsukova Yu.N., Mel’nikova O.A. The study of the release of active substances from hemostatic agent on hydrophilic basis. Journal of Siberian Medical Sciences. 2020; 1: 100–7 (in Russ.). DOI: 10.31549/2542-1174- 2020-1-100-107]
  9. Lipatova I.M., Yusova A.A., Gusev I.V. Properties of hydrogels based on mixtures of sodium alginate with other naturally occurring polysaccharides. Chemistry of Plant Raw Material. 2014; 4: 59 (in Russ.). DOI: 10.14258/jcprm.201404380
  10. Yang Q., Lei S. Alginate dressing application in hemostasis after using seldinger peripherally inserted central venous catheter in tumor patients. Indian J. Hematol. Blood. Transfus. 2015; 31 (4): 434–8. DOI: 10.1007/s12288-014-0490-1
  11. Mironov A.N. (Ed.) About the guideline for the clinical trials of medicines. Part 1. Moscow; 2012 (in Russ.).
  12. Hemker H.C., Giesen P., Al Dieri R., Regnault V., de Smedt E., Wagenvoord R. et al. Calibrated automated thrombin generation measurement in clotting plasma. Pathophysiol. Haemost. Thromb. 2003; 33 (1): 4–15. DOI: 10.1159/000071636
  13. Sivkov A., Naiden E., Ivashutenko A., Shanenkov I. Plasma dynamic synthesis and obtaining ultrafine powders of iron oxides with high content of ε-Fe2O3. J. Magn. Magnet. Mat. 2016; 405: 158–68. DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.12.072
  14. Shanenkov I., Sivkov A., Ivashutenko A., Medvedeva T., Shchetinin I. et al. High-energy plasma dynamic synthesis of multiphase iron oxides containing Fe3O4 and ε-Fe2O3 with possibility of controlling their phase composition. J. Alloys Comp. 2019; 774: 637–45. DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.10.019

Об авторах

  • Белозерская Галина Геннадьевна, доктор мед. наук, заведующая лабораторией патологии и фармакологии гемостаза; ORCID
  • Момот Андрей Павлович, доктор мед. наук, профессор, директор; ORCID
  • Лемперт Асаф Рудольфович, канд. мед. наук, стажёр-исследователь лаборатории патологии и фармакологии гемостаза; ORCID
  • Бычичко Дмитрий Юрьевич, мл. науч. сотр., врач-биохимик; ORCID
  • Кабак Валерий Алексеевич, менеджер лаборатории патологии и фармакологии гемостаза; ORCID
  • Неведрова Ольга Евгеньевна, канд. биол. наук, ст. науч. сотр.; ORCID
  • Логвинова Юлия Сергеевна, канд. мед. наук, науч. сотр., врач-биохимик; ORCID
  • Миронов Максим Сергеевич, лаборант; ORCID
  • Сивков Александр Анатольевич, доктор техн. наук, профессор; ORCID
  • Шаненков Иван Игоревич, канд. техн. наук, доцент; ORCID
  • Голубев Евгений Михайлович, заведующий опытно-производственным отделом глубокой переработки плазмы; ORCID
  • Широкова Татьяна Ивановна, заместитель заведующего опытно-производственным отделом глубокой переработки плазмы; ORCID
  • Пыхтеева Марина Викторовна, врач-лаборант лаборатории патологии гемостаза; ORCID

 Если вы заметили опечатку, выделите текст и нажмите Alt+A