Способ определения биологической активности стекла Советский патент 1985 года по МПК G01N33/48 

00 00

41

Изобретение относится к специальной медицинской технике, использующей стекло в биологических производствах при культивировании различными способами клеточных тканевых культур и 5 протезостроении (протезы глаз, зубов

и др.),

Специфика эксплуатации в этой об ласти материала заключается в его непосредственном контакте с тканями жи- О вого организма, биоактивными средами; клетками культур и ростовыми и питательными средами.

В процессе контакта с живым объектом (минуты, часы) реализуется в той 5 или иной степени специфическое свойство стекла - его биологическая активность - оказывать при его разрушении целенаправленное воздействие на находящуюся с ним в Контакте систему био-20 объектов.

, Известен способ определения биологической активности стеклянной лабораторной посуды путем сравнения времени формирования на последующей подложке 25 монослоя культур куриных фибробластов и диплоидных клеток человека, цитоморфологических характеристик культур и чувствительности культур к вирусу везикулярного стоматита Г 11. 30

Недостатками известного способа явля1атся его трудоемкость и длительность.

Целью изобретения является упрощение способа,35

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения биологической активности стекла определяют трансэпителиальньй потенциал фрагмента кожи брюшка лягушки в раст-40 воре Рингера для амфибий, затем вводят в контакт с кожей стекло в виде гранул, шариков или вытяжку, полученную при их кипячении, и по величине падения трансэпителиального потенциа-45 ла оценивают биологическую активность стёкла.

Пример. Объект исследования синтезированное стекло состава SSNajO 67 SiOj, скорость разрушения 50 которого в солевых растворах Рингера предварительно оценена гравиметрическим способом при 40 и 100°С.

Выбор для регистрации характеристики биоактивности объекта значений .55 трансэпителиального потенциала кожи лягушки обусловлен тем, что эта величина - интегральный показатель функциональной активности живой клетки. Высокое значение потенциала свидетельствует об активности ферментов, постоянстве протекания метаболических процесов и т.д.

Установка для измерения величины трансэпителиального потенциала состоит из измерительной ячейки, хлорсеребряного электрода в растворе KCF, агаровых мостиков, приготовленных на 0,68 %-ном в растворе КС, каломельного электрода, потенциометра, источника постоянного тока и микроамперметра. Все конструктивные .элементы ячейки изготовлены из кварца, стекла пирекс. Измерительная установка позволяет проводить определение разности потенциалов, характеризующей функциональное состояние клеток эпителия и зоны клеточных контактов, так как оно определяет электрическое сопротивление эпителиального слоя. Для измерения активного транспорта натрия определяется ток короткого замыкания при подключении источника противоположно направленного тока. Разность потенциалов снижается до О и эта величина практически соответствует количеству активно транспортируемых мембранами ионов натрия.

Стекла оттягивают на спиртовой горелке ввиду их легкоплавкости в виде гранул d 2-3 мм. Отмытые дистиллированной водой, сухим этанолом, высущенные в сушильном шкафу шарики 5060 шт. хранились в бюксах до момента испытаний. Раствор Рингера для амфиби приготовляют, отвешивая на весах компоненты: NaC 6,5, СаСР20,3, КСЕ 0,25, NaHCOj 0,2, глюкоза 1 и разбавляя в мерной колбе до 1 л дистиллированной водой.

Лягушку Капа teraporaria обездвиживают разрушением спинного мозга, ножницами вьщеляют фрагмент кожи брюшной- стенки размером 15x15 мм и споласкивают в стаканчике раствора Рингера для амфибий; подготовленный фрагмент кожи наружной поверхностью внутрь укрепляют на трубке внутри измерительной ячейки, заполненной 30 мл приготовленного раствора Рингера для амфибий и термостатируют при 18-20 С, включают измерительньй блок установки и устанавливают исходное значение трансэпителиального потенциала (и). Вариации значения у исходного в зависимости от особи в пределах 80-110 мВ, После выхода значения U, на постоянный параметр (20-25 мин) на перфорированную мембрану-подставку вблизи объекта в измерительную ячейку помещают шарики исследуемого стекла. В экспресс-методике аликвотная часть вытяжки, приготовленной 2-х часовым кипячением стекол исследуемого состава в 100 мл раствора Рингера для амфибий (2-5 мл), вводилась в измерительную ячейку в зону контакта с биообъектом. Автоматически ведут запись изменения значения трансэпителиального потенциала во времени под действием продуктов разрушения, В табл. 1 представлены значения величин трансэпителиального потенциала (и) и изменения потенциала (ли). Из данных табл. 1 видно, -rvo введение в ячейку шариков исследуемого стекла и аликвотной части вытяжки вызьшает снижение значений трансэпи-

Таблица, телиального потенциала во времени. Величина тока короткого замыкания также снижается при введении в контакт с биообъектом аликвотной части вытяжки. В табл. 2 представлены сравнительные данные по влиянию состава стекла на величину (изменение трансэпителиального потенциала через 10 мин после введения в контакт с биообъектом продуктов разрушения стекла). Предлагаемый способ позволяет упростить определение биологической активности стекла и сократить время определения при получении количественной характеристики биологической активности стекла. Способ дает возможность оценить биоактивность стекла для нужд биотехнологии и физико-химической биологии, а также обосновать выбор стекла для эксплуатации в длительном контакте с биологическим объектом.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ СТЕКЛА, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, определяют трансэпителиальный потенциал фрагмента кожи брюшка лягушки в растворе Рингера для амфибий, затем вводят в контакт с кожей стекло в виде гранул, шариков или вытяжку, полученную при их кипячении, и по величине падения трансэпителиального потенциала оценивают биологическую активность стекла.

Стекло 108 90 82 33 NajO 67 SiO 50 шт, 0 2 мм 2 мл (аликвота) 100 мл раствора Ринге80 62 ра Воздействие при 2 ч на So глобул стекла 0 2 мм (масса 0,5 г) 82 84 Фоновое значение 124 123 Раствор Рингера Стекло отсутствует 3 112 114 Ш 26 58 22 82 123 П2 64 51 39 32 26 44 57 69 76 82 37 22 18 12 43 586862 80 828484 24 124123124 12 112114114

2 мл (аликвота)

100 мл раствора Рингера

о Воздействие при 100 С

2 ч на 50 глобул стекла 0 2 мм (масса 0,5-г)

Фоновое значение U при соблюдении условий эксперимента сохраняется в течение 48-55 ч неизменным. В пределах погрешности регистрируюпщх, приборов изменений без воздействия продуктов разрушения стекла не наблюдалось.

Продолжение табл. I

и

ли

Таблица 2