CC BY
30
Графики построены для разных расстояний от источника дыма. Как видно из графиков, счетная концентрация наноразмерных частиц в звуковом поле убывает со временем быстрее, чем в стационарном режиме.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Тимошенко М.А., Чернов Н.Н. Особенности определения дисперсного состава субмик-ронных и наночастиц с использованием атомно-силовой микроскопии // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2009. - №6 - С. 177-180.
2. Тимошенко В.И., Чернов Н.Н. Взаимодействие и диффузия частиц в звуковом поле.
- Ростов-на-Дону: ООО «Ростиздат», 2003. - 304 с.
3. Фукс Н. А. Механика аэрозолей. - М.: Изд-во Академии наук, 1955. - 351 с.
Тимошенко Мария Алексеевна
Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге.
E-mail: [email protected].
347928, г. Таганрог, пер. Некрасовский, 44, тел.: (8634)371795.
Кафедра электрогидроакустической и медицинской техники, аспирант.
Timoshenko Maria Alexeevna
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”.
E-mail: [email protected].
44, Nekrasovskiy, Taganrog, 347928, Russia, Phone: (8634)371795.
Department of Hydroacoustic and Medical Engineering, post-graduate student.
УДК 534.7, 619:615.83
М.С. Шашкин КОНТРАСТНЫЕ НАНОАГЕНТЫ В ДИАГНОСТИКЕ КРОВИ
Проводится сравнительная характеристика контрастных агентов, их состава, свойства и клинического применения. Рассмотрен механизм проведения диагностики крови, используя контрастные наноагенты.
Эхоконтрастные агенты; наночастицы; ультразвук.
M.S. Shashkin CONTRAST NANOAGENTS IN BLOOD DIAGNOSTICS
The comparative characteristics of contrast agents, their structure, property and clinical application is spent. The mechanism of realisation of diagnosis of blood using contrast nanoagen-ty is considered.
Ehokontrast agents; nanoparticles; ultrasonic sound.
В настоящее время нанотехнологии являются одними из перспективных методов диагностики в медицинской практике. Наноразмерные (100 нм и меньше) частицы могут использоваться в качестве контрастных агентов для медицинской ультразвуковой интроскопии (УЗИ). Их размер идеально подходит для нахождения клеток вне капилляра сосудистой сети, например, раковых клеток. С помощью
Раздел III. Нанотехнологии в медицине
целенаправленных наночастиц возможно выявить самые ранние стадии рака, используя ультразвуковое оборудование. Так как УЗИ является малочувствительным методом, то контрастные наноагенты могут внести реальные изменения в процесс ультразвуковой диагностики.
По крайней мере, 30 контрастных агентов проходят стадию клинических испытаний. Наиболее известными из них являются нижеследующие микропузырь-ковые контрастные агенты, размеры которых лежат в пределе от 2 - 8 мкм. Большие размеры микропузырьков используются в клинических исследованиях in vitro, так как не смогут пройти через легочный фильтр.
Эхоконтрасты разделяют на внутрисосудистые, органоспецифичные и вне-сосудистые. Внутрисосудистые эхоконтрасты, в свою очередь, подразделяются на проходящие через микроциркуляторное русло, или стабильные (Альбунекс, Лево-вист, Эхоген), нестабильные и не проходящие через легочные капилляры (Эхо-вист). Краткий обзор приведен ниже.
Левовист (Шеринг, Берлин, Германия) - наиболее широко используемое микропузырьковое контрастное вещество и одно из немногих, имеющихся в продаже в большинстве стран мира. Левовист представляет собой микропузырьки газа с галактозой, стабилизированные пальмитиновой кислотой. Левовист стабилен в крови в течении 1-4 мин. Его диаметральные размеры достигают 3-4 мкм.
Эховист (Шеринг, Берлин, Германия), прототип Левовист - простые микропузырьки с галактозой. Клиническое использование ограничено потому, что микропузырьки не могут пройти через альвеолы легких.
Альбунекс (Molecular Biosystem Inc, Сан-Диего, Калифорния) - содержит микропузырьки газа в оболочке сывороточного человеческого альбумина. Он используется для приложений в эхокардиографии. Этот компонент является самоклеющимся и у него короткое время жизни в левом желудочке.
Оптисон (Molecular Biosystem Inc, Сан-Диего, Калифорния) - смесь, полу-ченая из Альбунекс. Она состоит из микросфер человеческого белка, содержащих октафлуоропропан. Общие акустические характеристики схожи с Альбунекс, но у него (Оптисон) более долгое время жизни в организме. Он в настоящее время показан для приложений в эхокардиографии.
Эхоген (Лаборатории Абботт, Чикаго, Иллинойс) - жидкое вещество, выделяющее микропузырьки после введения в кровоток [1, 2].
Общими недостатками этих контрастов являются большие размеры микропузырьков, следовательно, сравнительно малое время циркуляции в кровотоке (5 минут), что не позволяет проводить более тщательные и продолжительные исследования.
С развитием нанотехнологий микропузырьковые контрастные агенты уходят на второй план, уступая место инновационной технологии контрастных наноагентов. Благодаря своим малым размерам (менее 100 нм) они имеют больший срок службы в кровотоке. Обобщенная структура контрастного наноагента представлена на рис. 1. Он состоит из углеродной сердцевины, покрытой тонкой жировой оболочкой в растворе деионизированной воды.
В наночастицах, действующих как звукоусиливающие агенты, используется механизм звукового рассеяния диагностического ультразвука, а именно то, что интенсивность излучения звука пропорциональна разности акустических импедан-сов крови и наночастицы. Различие в акустических импедансах достаточно высоко, и поэтому весь отраженный звук регистрируется ультразвуковым преобразователем [3].
2% жировая оболочка
40% углеродная сердцевина
58% деионизированная вода
50 нм I----1
Рис. 1. Структура контрастного наноагента [3]
Проанализировав все достоинства и недостатки описанных выше контрастных агентов, предполагается разработать экспериментальную установку для УЗ-исследования крови с использованием контрастного наноагента.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. L. Dalla Palma and M.Bertolotto: Introduction to ultrasound contrast agents, Eur. Radiol. 9 (Suppl. 3), S338±S342 (1999).
2. Chang P.H., Shung K.K., Levene H.B. Quantitative measurements of second harmmonic Doppler using ultrasound contrast agents/Ultrasound in Med. And Biol. - 1996. - Vol. 22.
- № 9. - P. 1205-1214.
3. Michael S. Hughes, Jon N. Marsh - “Acoustic characterization in whole blood and plasma of site-targeted nanoperticle ultrasound contrast agent for molecular imaging”, J. Acoust. Soc. Am. 117(2), February 2005.
Шашкин Михаил Сергеевич
Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге.
E-mail: [email protected].
347928, г. Таганрог, пер. Некрасовский, 44, тел.: (928)0434119.
Кафедра электрогидроакустической и медицинской техники, магистрант.
Shashkin Mikhail Sergeevich
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”.
E-mail: [email protected].
44, Nekrasovskiy, Taganrog, 347928, Russia, Phone: (928)0434119.
Department of Hydroacoustic and Medical Engineering, master student.
УДК 522
В.Ю. Вишневецкий
К ВОПРОСУ ВОЗМОЖНОСТИ АНАЛИЗА ПОЛЛЮТАНТОВ НА НАНОУРОВНЕ ДЛЯ ВОДНОЙ СРЕДЫ
Рассматриваются основные источники загрязнения поверхностных водных объектов, их степень воздействия на водную среду. Рассмотрены процессы, возникающие при попадании различных типов загрязняющих веществ в водную среду. Рассмотрены виды химического загрязнения и возможность анализа поллютанотов на наноуровне.
Анализ качества воды; источники загрязнения; состав воды.
