Раствор для консервации биоматериала Российский патент 2024 года по МПК A01N1/00 

Изобретение относится к бальзамированию тела умерших, направленное на сохранность тела умерших, т.е. на профилактику развития гнилостных изменений трупов и на сохранение внешнего облика покойного.

Бальзамирование - одно из древнейших искусств человечества, которое подразумевает сохранение мертвого тела на непродолжительное время до момента захоронения или длительный срок, как правило, по религиозным в виде мумий или политическим мотивам для обозрения.

Одним из наиболее эффективных и популярных веществ, используемых в данных целях, стал формальдегид (открыт А. В. Хофманом в 1863 году, а введен в качестве фиксатора в 1893). Но есть проблема – формалин токсичен.

Также известен способ бальзамирования, разработанный русским бальзамировщиком Д.И. Выводцевым, заключающийся в использовании жидкости следующего состава (части): Тимол - 5,0; Алкоголь - 45,0; Глицерин - 2160,0; Дистиллированная вода - 1080,0. Эта жидкость не только консервировала, но и приостанавливала уже начавшееся разложение трупа (Ж-л: Современное здравоохранение Киргизии. 1955 г., №6, с.63-65, - Сохранение останков Н.И. Пирогова).

Используемые в настоящее время в судебно-медицинской практике наиболее доступные составы бальзамирующих жидкостей, %: 1) Формалин - 5; глутаральдегид - 2,5; вода - остальное до 100; 2) модификация раствора Минакова: формалин - 10; этиловый спирт - 10; вода - 80; 3) раствор Выводцева: глицерин - 1700 куб.см; вода - 1000 куб.см.; тимол - 5 г (предварительно растворенный в спирте); 4) раствор Ю.Г. Донцова, %: формалин - 8,9; этиловый спирт - 1,5-2,0; глицерин - 10-18; уксусно-кислый калий - 2,5-30; уксусно-кислый натрий - 2,5-30; карболовая кислота - 0,060-0,2; хлористый калий - 0,25-0,5; селитра - 0,06-0,2; прополис - 0,35-0,4; оливковое масло - 1,9-3,3; эвкалиптовый лист - 0,6-0,8; вода - остальное до 100%.

Все известные методы консервирования трупов, в том числе и формалиновый, имели недостаточный срок хранения и изменение первоначального цвета.

Техническая проблема заключается в создании раствора для консервации биоматериала, обеспечивающего повышение срока сохранения тела до его захоронения.

Техническим результатом изобретения является обеспечение устойчивости тканей биоматериала к действию микрофлоры, устранение гнилостных запахов биоматериала, повышение стойкости тканей к механическим воздействиям, а также предохранение окружающих людей от возникновения инфекционных заболеваний.

Технический результат достигается применением раствора для консервации биоматериала согласно настоящему изобретению. Раствор для консервации биоматериала содержит глутаровый альдегид и бензоат натрия, в котором глутаровый альдегид (ω,%): 2-4; бензоат натрия (ω,%): 10-15; вода - остальное до 100%.

Также технический результат достигается применением раствора для консервации биоматериала согласно настоящему изобретению. Раствор для консервации биоматериала содержит глутаровый альдегид и нитрат натрия, в котором глутаровый альдегид (ω,%): 1-5; нитрат натрия (ω,%): 2-20, вода - остальное до 100%.

Глутаровый альдегид: Фиксирует белковые молекулы. В отличие от других альдегидов способен реагировать с белковыми структурами в широком диапазоне рН. Используется в качестве дезинфицирующего средства, эффективен против большинства микроорганизмов, включая вирусы и споры.

Нитрат натрия: Консервант. В качестве добавки нитрат натрия служит для подавления роста бактерий, в частности клостридий, помимо этого помогает сохранить цвет образцов.

Бензоат натрия: Консервант. Оказывает сильное угнетающее действие на дрожжи и плесневые грибы, включая афлатоксинообразующие, подавляет в клетках активность ферментов, ответственных за окислительно-восстановительные реакции, а также ферментов, расщепляющих жиры и крахмал.

Серии растворов готовили путем варьирования содержания двух компонентов в единичном растворе.

Для оценки качества растворов были использованы следующие критерии:

• Прозрачность раствора после хранения (сроки)

• Цвет образца после хранения (сроки)

• Тактильные ощущения после хранения (сроки)

• Сохранность механических свойств после хранения (сроки)

Были приготовлены 50 растворов объёмом 20 мл. Стандартный раствор-сравнения - 10% раствор формалина в фосфатном буфере (PBS):

25 растворов: глутаровый альдегид - бензоат натрия

25 растворов: глутаровый альдегид – нитрат натрия.

После анализа литературы, были определены допустимые максимальные и минимальные массовые доли каждого из компонентов в растворе. Серии растворов готовили путем варьирования содержания двух компонентов в единичном растворе.

Шифр Глутаровый альдегид (ω,%) Бензоат натрия (ω,%) Шифр Глутаровый альдегид (ω,%) Нитрат натрия (ω,%) 1 1 2 26 1 2 2 1 5 27 1 5 3 1 10 28 1 10 4 1 15 29 1 15 5 1 20 30 1 20 6 2 2 31 2 2 7 2 5 32 2 5 8 2 10 33 2 10 9 2 15 34 2 15 10 2 20 35 2 20 11 3 2 36 3 2 12 3 5 37 3 5 13 3 10 38 3 10 14 3 15 39 3 15 15 3 20 40 3 20 16 4 2 41 4 2 17 4 5 42 4 5 18 4 10 43 4 10 19 4 15 44 4 15 20 4 20 45 4 20 21 5 2 46 5 2 22 5 5 47 5 5 23 5 10 48 5 10 24 5 15 49 5 15 25 5 20 50 5 20

Анализ полученных данных по визуальной оценке объекта исследования после выдерживания в растворе в течение первых 14 суток, с интервалов 2 суток (оценка внешних изменений: цвет, сохранность формы) показал, что максимально положительный результат был достигнут в растворе 23 (глутаровый альдегид 5 %, бензоат натрия 10%).

Изучение антибактериальных свойств растворов, применяемых для консервации биологических проб.

Работа была проведена в 2 этапа: на первом оценили остаточную обсемененность проб, взятых из жидкости с законсервированными биологическими образцами, на втором оценили скорость и уровень деконтаминации тестируемых жидкостей при инкубации их с модельными микроорганизмами (золотистым стафилококком Staphylococcus aureus MRSA и синегнойной палочкой Pseudomonas aeruginosa PA103).

Тестируемые растворы: 8,14,19,28,45,46

Контроль: 10% раствор формалина

Отрицательный контроль: раствор стерильного фосфатно-сульфатного буфера

Схема эксперимента 1: из растворов с разным составом, в которых были законсервированы биологические образцы, отбирали пробы и высевали по 100 мкл каждой пробы на питательную среду Brain Heart Infusion (BHI, Difco). Через 18 ч инкубации при 37°С оценивали количество выросших колоний микроорганизмов.

Было установлено, что все протестированные растворы, включая формалин (контроль), не поддерживали жизнеспособность бактериальных клеток. Прорастания грибковой флоры также не наблюдалось.

На втором этапе использовали следующую схему эксперимента:

В пробирки вносили по 900 мкл тестируемых жидкостей и 100 мкл бактериальной культуры в концентрации 10⁹ кл/мл. Через час инкубации при комнатной температуре высевали 100 мкл суспензии на чашки Петри с последующей инкубацией 18 ч при 37°С. В качестве отрицательного контроля использовали раствор фосфатно-сульфатного буфера.

Таким образом, было показано, что все протестированные жидкости для консервации за 60 мин обеспечивают 100% стерилизацию при контаминации их 10⁸ кл/мл как грамположительным S.aureus, так и грамотрицательной P.aeruginosa. Длительное пребывание в тестируемых растворах биологических образцов не привело к сохранению жизнеспособных вегетативных форм бактерий и прорастанию мицелия грибов на среде BHI при 37°С.

Изучение механической оценки эластичности биоматериалов.

Измерение проводят на разрывной машине Instron 1122. Образец последовательно закреплялся в нижнем и верхнем зажимах. Расчет прочности образца проводится путем деления максимального разрывного усилия на исходную площадь сечения образца.

Под разрывным усилием понимается максимальное зафиксированное усилие на тензодатчике, полученное в ходе растяжения образца. Под разрывным удлинением понимается разница образца в момент достижения максимального усилия на тензодатчике и исходного значению зазора между зажимами, отнесенная к исходному значению зазора между зажимами.

No Толщина, мм* Ширина, мм Разрывное удлинение, % Разрывное усилие, Н Прочность, МПа 1 1,3 3,8 45,2 1,19 0,24 2 1,5 4,9 39,7 2,02 0,27 3 1,6 5 + 5,29 0,66 4 2 4,5 55,2 2,04 0,23 5 1,8 3,9 70,6 1,39 0,20 6 2,4 4 79,2 3,24 0,34 7 1,9 4 66,0 6,90 0,91 8 1,6 3,8 108,8 8,34 1,4 9 1,3 4,6 106,0 3,70 0,62 10 1,4 5,8 62,9 5,64 0,69 11 1,3 4,4 85,2 2,11 0,37 12 1,8 4,1 44,8 2,75 0,37 13 1 4,9 91,2 5,75 1,2 14 1,5 4,1 88,1 7,19 1,2 15 1,3 4 82,4 8,20 1,6 16 1,3 5 92,9 3,64 0,56 17 1,7 4,2 81,3 5,67 0,79 18 1 4,5 84,5 5,47 1,2 19 1 3,8 93,6 4,33 1,1 20 1 4 98,8 3,60 0,90 21 1,8 3,5 88,8 5,59 0,89 22 1 3,9 57,1 2,62 0,67 23 1,1 4 105,0 9,72 2,2 24 1,3 4,5 107,9 8,39 1,4 25 1,1 4 81,7 8,82 2,0 26 1,9 4,4 50,0 2,05 0,25 27 4 4 46,4 9,19 2,3 28 3,5 3,5 90,0 3,92 1,1 29 3,7 3,7 78,8 2,45 0,44 30 3,2 3,2 96,2 4,06 1,2 31 1,2 3,6 103,3 5,87 1,4 32 1 3,2 69,2 4,29 1,3 33 1,3 3,8 126,4 5,17 1,1 34 1,1 4,1 118,1 7,56 1,7 35 1 4,2 101,7 4,56 1,1 36 1,2 4,3 61,7 3,14 0,61 37 1 3,8 98,6 5,85 1,5 38 1 4 100,6 6,75 1,7 39 1 3,5 88,6 3,52 1,0 40 1,2 4,2 59,2 8,77 1,7 41 1,5 3,5 33,0 4,79 0,91 42 0,8 3,6 101,3 5,57 1,9 43 1 3,9 30,2 4,54 1,2 44 1,4 4,3 76,2 12,03 2,0 45 0,7 3,9 90,2 9,09 3,3 46 1,3 3,4 44,5 4,47 1,0 47 1 4,2 84,1 8,18 2,0 48 0,5 3,8 88,8 6,17 3,3 49 1 4,5 85,7 7,60 1,7 50 0,8 4 64,3 11,56 3,6

В результате: выявлено 6 лидеров: 8, 14, 19, 28, 45, 46. Все растворы прошли бактериологическую оценку и механическую оценку эластичности с положительным результатом. Первые три образца (8, 14, 19) при тактильной оценке показали хорошую эластичность, оставшиеся (28, 45, 46) низкую.

Шифр Глутаровый альдегид (ω,%) Бензоат натрия (ω,%) Шифр Глутаровый альдегид (ω,%) Нитрат натрия (ω,%) 8 2 10 28 1 10 14 3 15 45 4 20 19 4 15 46 5 2

Изобретение относится к области химии и медицины, а именно к раствору для консервации биоматериала, состоящему из глутарового альдегида – 2-4 % мас./мас.; бензоата натрия – 10-15 % мас./мас.; воды – остальное до 100 % мас./мас. Технический результат заключается в обеспечении устойчивости тканей биоматериала к действию микрофлоры, устранении гнилостных запахов биоматериала, повышении стойкости тканей к механическим воздействиям, а также предохранении окружающих людей от возникновения инфекционных заболеваний. 3 табл., 1 пр.

Раствор для консервации биоматериала, состоящий из глутарового альдегида – 2-4 % мас./мас.; бензоата натрия – 10-15 % мас./мас.; воды – остальное до 100 % мас./мас.