Способ сорбции и выведения частиц тяжелых металлов из организма человека при помощи рефлексотерапии и акупунктурная игла для осуществления данного способа. Российский патент 2020 года по МПК A61H39/00 A61K33/26 A61P43/00 B82B1/00 

Настоящее решение относится к области медицины, в частности способам сорбции и выведения частиц тяжелых металлов из организма человека при помощи рефлексотерапии.

На сегодняшний день существует множество исследований, связанных с изучением негативного влияния частиц тяжелых металлов на организм человека [1]. Особенно данная ситуация распространена для работников производственной промышленности, например, металлургической отрасли.

Соединения никеля увеличивают риск заболеваемости раком гортани, соединения кадмия - предстательной железы, шести валентного хрома - полости носа, мышьяка - кожи и кроветворной ткани, свинца - желудка, почек и мочевого пузыря, а соединения ртути - предстательной железы и почек. Наиболее давно известен мышьяковый рак кожи. Профессиональный и ятрогенный мышьяковый рак кожи описан при контакте с пестицидами (у виноградарей), ветеринарными и медицинскими дезинфектантами и рудами, содержащими мышьяк.

Повышена у контактирующих с мышьяком и частота рака легких. Хроническое мышьяковое отравление способствует возникновению редких опухолей - ангиосарком печени. Хромовый рак предстательной железы и мочеполовых органов описан у рабочих красильного производства, в металлургии, гальванике, кожевенной промышленности, у химиков и при производстве зажигательной массы для спичек.

Никелевый рак развивается у работников соответствующих отраслей цветной металлургии, особенно большую опасность представляет контакт с карбонилом никеля, используемым при рафинировании этого ценного металла. Кобальт в виде нитрита и в составе пыли кобальтовой руды тоже канцерогенен. Чаще всего, его канцерогенное действие суммируется с эффектом никеля, так как он извлекается из единой с ним руды.

Пыль бериллиевых соединений (оксида, фторида, карбоната, нитрата) при попадании в дыхательные пути оказывает канцерогенный эффект. Рак легких при бериллиозе возникает с очень коротким, для промышленного канцерогена, латентным периодом - 3-4 года. В эксперименте бериллиевые соединения могут вызывать остеогенные саркомы (местно и дистантно).

Имеются экспериментальные доказательства канцерогенного эффекта ртути, серебра, цинка, - вызывающих на месте введения саркомы, а также эпидемиологические и экспериментальные свидетельства о роли паров и пыли окиси кадмия в генезе рака легких.

Мышьяк, никель, кадмий и бериллий присутствуют в сигаретном табаке и могут (до 10% некоторых из них) переходить в табачный дым при курении.

Наночастицы являются промежуточным звеном между атомами и объемными молекулами, поэтому являются перспективным направлением для исследований и различных применений. Свойства наночастиц отличаются от таких же молекул. Наночастицы бывают в виде одномерных наноструктур (нанотрубки, наностержни, нанобелты, наноры, наночели, нанопроволоки, нановолокна, наносфер, нано цветки и нанолисты).

Среди наночастиц наномагниты занимают особое положение из-за их достойных магнитных свойств. Магнитные наночастицы имеют широкий диапазон применений, в том числе регистрация магнитных жидкостей, катализ, биотехнология / биомедицина, материальные науки, магнитно-резонансная визуализация [МРТ], медицинская диагностика, экологическая реабилитация. [2]-[7]

Благодаря уникальным и креативным приложениям во всех сферах жизни, исследователи ориентирован на разработку ряда способов синтеза магнитных наночастиц разных размеров, морфологии и композиций, но успешное применение магнитных наночастиц в приведенных выше примерах сильно зависит от устойчивости частиц. Помимо этого, применение магнитных наночастиц в различных областях зависит от размера частиц, площади поверхности и морфологии, кроме их собственного магнитного момента и магнитокристаллической анизотропии.

Из-за наноразмеров магнитных наночастиц они могут быть прикреплены к ячейке, или они могут переносится через клетку, входя внутрь клетки и могут даже непосредственно проникать в поток крови. Биомедицинское применение налагает строгие требования к свойствам частиц (физические, химические фармакологические), включая химический состав, размер, гранулометрическую однородность, однородная кристаллическую структуру, магнитные свойства, площадь поверхности и структуру, адсорбционные свойства, биосовместимость, твердость и гибкость, растворимость, низкую токсичность и отсутствие аллергических реакций.

Магнитные наночастицы широко используются для введения лекарственных препаратов благодаря своей стабильности. Они могут эффективно и безопасно передавать препарат (с максимальной загрузкой) на конкретный сайт (участок). Следующие параметры наномагнитов имеют решающее значение для использования в качестве носителей для лекарственного средства, они обладают наименьшим размером частиц и большей поверхностью, так что время осаждения увеличивается, а поверхностные характеристики магнитных наночастиц защищают их от деградации и делают их превосходными биосовместимыми средствами доставки лекарств. Они обладают превосходными магнитными свойствами для уменьшения концентрирования наномагнитов в крови и своевременное доведение препарата до целевой стороны.

Некоторые проблемы, связанные с применением магнитных наночастиц, включают их поведение системы in vivo. Эффективность применения in vivo перед переносом в ткань-мишень зависит от способность магнитных наночастиц пересекать биологические барьеры сосудистого эндотелия или гематоэнцефалический барьер и распознавание и очищение ретикуло-эндотелиальной системой (ВИЭ). Косвенно, эффективность магнитных наночастиц сильно зависит от их размера, морфологии, химия заряда и поверхности. Несколько методов, таких как уменьшение размера и введение без обрастания полимером, использовались для повышения эффективности магнитных наночастиц.

Магнитные наночастицы нового поколения для доставки лекарств включают новые нанокристаллические ядра, материалы покрытия и функциональные лиганды для улучшения обнаружения и специфической доставки наночастиц. Новые составы ядер магнитных наночастиц, таких как легированные нанокристаллы оксида железа, металлические / легированные наночастицы и нанокомпозиты, обеспечивают высокие магнитные моменты, увеличивающие их отношение сигнал-фон под магнитно-резонансной томографией. Одновременно использование новых поверхностных покрытий, таких как стабильное золото или структуры кремнеземной оболочки, позволяют применять другие токсичные материалы основы, а также более тщательно покрывать частицы путем образования самоорганизующихся монослоев (SAMS) на поверхности наночастиц.

Известен синтез полых микросфер Fe₃O₄ / SiO₂ с Fe₃O₄ в качестве оболочки (HMS @ PEG-PLA) для целевого процесса доставки лекарств. Этот тройной нанокомпозит имеет преимущества из-за его полой структуры, который может загружать большое количество лекарств, из-за магнитных свойств им можно легко манипулировать путем применения приложенного внешнего магнитного поля и из-за биоразлагаемой и биоактивной оболочки полимера поли- (этилена гликоль) -поли- (D, L-лактид), он обладает биосовместимостью. [8]

Кроме того, недавние исследования и обзоры показывают возрастающую роль клеточной механики в таких заболеваниях, как малярия и метастазы рака. Таким образом, существует большой потенциал для платформ следующего поколения, включающие свойства поверхности, которые позволят зондировать и/или контролировать местные физические и механистические изменения в масштабе длины, которые в значительной степени способствовали бы улучшению выявления заболеваний, мониторингу, диагностике и лечении.

Наномагниты в лечении гипертермии: Частицы, используемые для магнитопосредственной терапии гипертермии, включает зерна, такие как стержни размером несколько мм (1-300 мм) и наночастицы (1-100 нм). В настоящих клинических испытаниях заслуживает внимания метод лечения гипертермии, включающий интерстициальный нагрев целенаправленных опухолевых клеток с последующим прямым введением магнитных наночастиц в целевой сайт. Для наномагнитного лечение рака предстательной железы, это клиническое испытание было применено на двух отдельных этапах. Первая фаза только термотерапия нанесенных магнитных наночастиц, а вторая фаза - применяемая магнитотерапия наночастиц с постоянной брахитерапией. Этот новый подход требует конкретных инструментов для планирования, контроля качества и тепловой мониторинг на основе соответствующих методов визуализации и моделирования. В последнее время многофазные магнитные композиционные материалы успешно используются для перестраиваемых магнитных систем при лечении гипертермии для изменения собственных магнитных свойств, где чистые вклады различных магнитных фаз позволяют модифицировать намагниченность и анизотропию композитного материала. Этот подход предполагает, например, смешанные фазовые композиты SrFe₁₂O₁₉ / MgFe₂O₄ / ZrO₂, которые были получены, и эффективную способность магнитного лечения гипертермии. Магнитные свойства твердых / мягких композитов SrFe₁₂O₁₉ / NiFe₂O₄ / ZnFe₂O₄, SrFe₁₂O₁₉ / ZnFe₂O₄ и SrFe₁₂O₁₉ / γ-Fe₂O₃ были изучены. Результаты показывают, что обменное взаимодействие между твердой и мягкой фазами сильно влияет на намагниченность и коэрцитивность композитов.

Однако на сегодняшний момент не раскрыто применение покрытия на основе наночастиц оксидов металлов, в частности, магнетита (Fe₃O₄) и/или маггемита (γ-Fe₂O₃), входящее в состав акупунктурных игл для обеспечения сорбции и выведения частиц тяжелых металлов из организма человека.

Задачей заявленного изобретения является создание нового способа сорбции частиц тяжелых металлов в организме человека с последующим их выведением, при помощи акупунктурных игл для рефлексотерапии.

Техническим результатом для способа и устройства является общее улучшение здоровья человека за счет снижения концентрации вредных элементов в организме при применении заявленного способ. Сорбция и выведение частиц тяжелых металлов из организма человека обеспечивается за счет применения покрытия в составе конструкции иглы на основании магнитных наночастиц оксидов железа магнетита (Fe₃O₄) и/или маггемита (γ^-Fe₂O₃).

Технический результат достигается тем, что способ сорбции и выведения частиц тяжелых металлов из организма человека при помощи рефлексотерапии, включает: определение акупунктурных точек, введение, по меньшей мере, 15 игл для рефлексотерапии в общие акупунктурные точки организма и введение, по меньшей мере, 15 игл для рефлексотерапии локально, удалание игл для рефлксотерапии через 30-90 минут, причем упомянутые акупунктурные иглы для рефлексотерапии, содержат рукоятку и стержень, выполненные из металлического материала, при этом на рабочую часть стержня нанесено покрытие на основе магнитных наночастиц оксида железа.

В качестве наночастиц могут применяться частицы Fe₃O₄ и/или γ-Fe₂O₃.

В одном из частных вариантов реализации покрытие наночастиц наносится газопламенным напылением.

В другом частном варианте реализации наночастицы дополнительно содержат до 20% наночастиц серебра и/или золота.

В другом частном варианте реализации размер наночастиц Fe₃O₄ составляет от 10 до 100 нм ± 20%.

В другом частном варианте реализации размер наночастиц γ-Fe₂O₃ не превышает 20 нм.

В другом частном варианте реализации дополнительно слой магнитных наночастиц оксида железа Fe₃O₄ и/или γ-Fe₂O₃ наносится на рукоятку.

В другом частном варианте реализации при нанесении покрытия из наночастиц на рукоятку иглы, наночастицы наносятся не менее чем двукратным слоем.

Технический результат для устройства достигается тем, что акупунктурная игла, которая предназначена для использования в указанном способе содержит рукоятку и содержащий рабочую часть стержень, выполненные из металлического материала, причем на рабочую часть стержня нанесено покрытие на основе магнитных наночастиц оксида железа Fe₃O₄ и/или γ-Fe₂O₃.

На фиг. 1 представлен общий вид акупунктурой иглы.

На фиг. 2 - таблица 1.

Для реализации предлагаемого способа можно использовать иглу изображенную на Фиг. 1. Игла содержит стержень (1), выполненный из металла, например, нержавеющей медицинской стали, и рукоятку (3), выполненную, из металла. На рабочую часть стержня (1) и/или рукоятки (3) нанесен слой (2) магнитных наночастиц оксида железа, в частности магнетита (Fe₃O₄) и/или маггемита (γ-Fe₂O₃). При этом соотношение наночастиц оксидов при совместном использовании в составе слоя (2) может быть различным, например, 50/50, 20/80, 70/30 и т.п.

Слой наночастиц (2) может наносится, например, с помощью газопламенного напыления. Наночастицы изготавливаются со следующими размерностями: Fe₃O₄ - от 10 до 100 нм ± 2 0%; γ-Fe₂O₃ - до 20 нм.

На рабочую часть иглы (1) слой наночастиц (2) наносится, как правило, в один слой. В случае нанесения на рукоятку (3) слой наночастиц (2) наносится минимум в два слоя.

Дополнительно наночастицы могут содержать до 20% наночастиц серебра и/или золота, что повышает эффективность обеззараживания. Например, частицы коллоидного серебра и/или частицы коллоидного золота.

Примеры выполнения акупунктурных игл см. в таблице 1.

Размерность наночастиц оксидов железа является выверенной экспериментальным образом и способ получения частиц приведен в источниках информации, в частности указанных в разделе «Уровень техники».

Количество применения дополнительных частиц серебра и/или золота требуется для увеличения бактерицидного эффекта. Оптимальное соотношение количественного добавления указанных частиц было получено экспериментальным путем и показало, что на отметке в 20% взятых по отдельности частиц или в совокупности (серебро/золото) дает стойкий положительный эффект. При превышении данного количества эффект не изменялся, вследствие чего было получено указанное в заявке оптимальное значение.

Использование в заявленном способе конструкции игл по вышеприведенным примерам позволяет достичь заявленного технического эффекта при различных вариациях их воплощения в рамках испрашиваемого объема правовой охраны и обеспечить эффективную сорбцию тяжелых металлов из организма.

Отравления всеми тяжелыми металлами характеризуются приблизительно одинаковой симптоматикой. Первым на острое отравление отреагирует пищеварительный тракт (нарушением перистальтики, болями, тошнотой, рвотой). По мере всасывания тяжелых металлов в кровь подключаются реакции со стороны сердца и сосудов (скачки давления, одышка), почек и печени. Необратимые последствия для организма наступают, как и в случае болезни Минамата, когда тяжелый металл поражает нервную систему.

В целях изучения работы наночастиц в составе заявленного слоя (2), наносимого на иглы (10), были проведены исследования на группе людей из 50 человек. Проводились биохимические исследования с пациентами акупунктурных медицинских центров, а также работниками металлургических предприятий. Исследования показали, что при контакте игл (10) в течение 30 минут с лимфотоком и/или кровотоком пациента, изначально имевшийся биохимический показатель тяжелых металлов в организме человека снижался. Снижение связано с тем, что наномагнитные частицы сорбировали через иглы (10) определенное количество тяжелых металлов.

Данная сорбция способствовала снижению их количества в организме человека. Снижение тяжелых металлов путем сорбции через иглы (10) способствовало эффективности консервативного лечения отравлений тяжелыми металлами, приводила к более быстрому терапевтическому эффекту. Также указанная сорбция способствовала снижению уровня тяжелых металлов в организме человека в профилактических целях - выведение из организма тяжелых металлов, получаемых человеком на производстве, а также в повседневной жизнедеятельности. Во всех случаях контрольный биохимический анализ показывал снижение уровня тяжелых металлов в организме человека.

Из группы участников, характерны были следующие изменения:

Участник №1.

Пациент был доставлен в инфекционное отделение одной из больниц с подозрением на отравление с присущими признаками (тошнота, рвота, боль в желудке). Отобранный анализ на наличие тяжелых металлов показал большое количество карбонила никиля. Отобранный анализ на наличие тяжелых металлов показал большое количество карбонила никиля. Размещением в акупунктурных точках области желудка и кишечника игл (10) в течение 30 мин, впоследствии по результатам повторных анализов показали существенное снижение карбонила никиля. Иглы (10) также ставились в акупунктурные точки не только локально, но и всего организма для улавливания тяжелых металлов из кровотока и лимфотока организма. Участник №2.

Пациент жаловался на непреходящие боли в области локтевых и плечевых суставов. По итогам анализов было выявлено повышенное содержание частиц карбонила никеля. В течение 5 дней в области локализации боли проводились часовые сеансы акупунктурных игл (10). После применения указанных манипуляций, наблюдалось уменьшение карбонила никиля, а также прохождение болевого синдрома. Иглы (10) также ставились в акупунктурные точки не только локально, но и всего организма для улавливания тяжелых металлов из кровотока и лимфотока организма.

Участник №1 и №2 являлись работниками металлургического комбината.

Участник №3.

Пациент жаловался на потерю слуха. Диагноз свидетельствовал о нарушениях работы слухового нерва. Анализ показал на наличие в организме увеличенного количества частиц ртути. Применение акупунктурных игл (10) в уши в комплексе с медицинскими физиопроцедурами, консервативным лечением, позволило достичь положительной динамики восстановления слуха. Иглы (10) также ставились в акупунктурные точки не только локально, но и всего организма для улавливания тяжелых металлов из кровотока и лимфотока организма.

Участник №4.

Пациент имел жалобы, связанные с неявными поражениями кожных покровов в области плеч. Анализ показал, что указанные участки кожи имели поражения порами ртути. Классическое лечение не приводило к положительной динамике, так как пары ртути находились в слоях эпидермиса. Применение акупунктурных игл (10) привело к выведению частиц ртути из глубинных слоев эпидермиса, что в комплексе с консервативным лечением привело к значительным положительным результатам. Иглы (10) также ставились в акупунктурные точки не только локально, но и всего организма, для улавливания тяжелых металлов из кровотока и лимфотока организма.

Участник №5.

Пациент являлся курильщиком с большим стажем и жаловался на непроходящий кашель, затруднение дыхания. Анализ показал значительное присутствие таких солей тяжелых металлов как: Мышьяк, никель, кадмий и бериллий. После недельных сеансов рефлексотерапии с помощью применения игл (10) улучшили состояние пациента, привели к снижению указанных тяжелых металлов в организме. Также было улучшено выведение застоя мокроты из легких, улучшено общее самочувствие, хронический кашель уменьшился. Иглы (10) также ставились в акупунктурные точки не только локально, но и всего организма для улавливания тяжелых металлов из кровотока и лимфотока организма.

При применении заявленной конструкции акупунктурных игл (10) тяжелые металлы собираются именно на ту часть иглы (10), которая находится под кожей, то есть поставлена в организме. Как правило, минимальное количество устанавливаемых в общие акупунктурные точки организма игл составляет 15 игл, и около 15 игл устанавливается локально в ту или иную область локализации, в результате, кровоток и лимфоток, за счет созданного поля начинает сорбцию. Также следует отметить, что просто находящиеся в лимфе и крови частицы тяжелых металлов примагничиваются к игле (10) и впоследствии вместе с иглой (10) вытаскиваются из организма.

Как правило, сеанс иглотерапии длится от 30 до 90 минут, один раз в день. Используется в среднем от 30 игл.

Источники информации

1. Никитина Ю.Е. и др. Исследование влияния микро - и макроэлементов на организм человека и биоаккумуляции некоторых ионов тяжелых металлов микроорганизмами // Вольский военный институт материального обеспечения, 2016 г.

2. Gao, J., Н. Gu, and В. Xu, Multifunctional magnetic nanoparticles: design, synthesis, and biomedical applications. Accounts of chemical research, 2009. 42 (8): p. 1097-1107.

3. Xie, Т., L. Xu, and C. Liu, Synthesis and properties of composite magnetic material SrCoxFe12-xO19 (x=0-0.3). Powder Technology, 2012.

4. An, Т., et al., Synthesis of Carbon Nanotube-Anatase TiO2 Sub-micrometer-sized Sphere Composite Photocatalyst for Synergistic Degradation of Gaseous Styrene. ACS applied materials & interfaces, 2012. 4(11): p. 5988-5996.

5. Teymourian, H., A. Salimi, and S. Khezrian, Fe3O4 magnetic nanoparticles/reduced graphene oxide nanosheets as a novel electrochemical and bioeletrochemical sensing platform. Biosensors and Bioelectronics, 2013.

6. Zhang, В., et al., Microwave absorption enhancement of Fe3O4/polyaniline core/shell hybrid microspheres with controlled shell thickness. Journal of Applied Polymer Science, 2013.

7. Rashad, M. and I. Ibrahim, Structural, microstructure and magnetic properties of strontium hexaferrite particles synthesised by modified coprecipitation method. Materials Technology: Advanced Performance Materials, 2012. 27(4): p. 308-314.

8. Deng, H. and Z. Lei, Preparation and characterization of hollow Fe3O4/SiO2@PEG-PLA nanoparticles for drug delivery. Composites Part B: Engineering, 2013.

Изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапии и рефлексотерапии, и может быть использовано для сорбции и выведения частиц тяжелых металлов из организма человека. Для этого определяют акупунктурные точки. Вводят, по меньшей мере, 15 игл для рефлексотерапии в акупунктурные точки всего организма и, по меньшей мере, 15 игл для рефлексотерапии в акупунктурные точки локально в соответствии с пораженными органами. Используют акупунктурные иглы для рефлексотерапии, содержащие рукоятку и стержень, выполненные из металлического материала. При этом, по меньшей мере, на рабочую часть стержня нанесено покрытие на основе магнитных наночастиц оксида железа магнетита Fe₃O₄ и/или маггемита γ-Fe₂O₃. Иглы удаляют через 30-90 минут. Способ обеспечивает общее улучшение состояния здоровья человека за счёт сорбции и выведения тяжелых металлов из кровотока и лимфотока организма, снижения их концентрации в организме. 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил., 5 пр.

1. Способ сорбции и выведения частиц тяжелых металлов из организма человека при помощи рефлексотерапии, включающий: определение акупунктурных точек, введение, по меньшей мере, 15 игл для рефлексотерапии в акупунктурные точки всего организма и введение, по меньшей мере, 15 игл для рефлексотерапии в акупунктурные точки локально в соответствии с пораженным органами, удаление игл для рефлексотерапии через 30-90 минут, причем упомянутые акупунктурные иглы для рефлексотерапии, содержат рукоятку и стержень, выполненные из металлического материала, при этом, по меньшей мере, на рабочую часть стержня нанесено покрытие на основе магнитных наночастиц оксида железа магнетита Fe₃O₄ и/или маггемита γ-Fe₂O₃.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в используемых иглах покрытие наночастиц наносят газопламенным напылением.

3. Способ по п. 2, характеризующийся тем, что в используемых иглах наночастицы дополнительно содержат до 20% наночастиц серебра и/или золота.

4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в используемых иглах размер наночастиц Fe₃O₄ составляет от 10 до 100 нм ± 20%.

5. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в используемых иглах размер наночастиц γ-Fe₂O₃ не превышает 20 нм.

6. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в используемых иглах металлический материал представляет собой нержавеющую сталь.

7. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в используемых иглах слой магнитных наночастиц оксида железа Fe₃O₄ и/или γ-Fe₂O₃ наносят на рукоятку.

8. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что в используемых иглах на рукоятку слой наносится по меньшей мере в два слоя.