О перспективах использования наносорбентов и методов фракционирования в системах жизнеобеспечения космических полетов

Авторы

Захарова Н. Г.^1*, Юрищева А. А.^1**, Карандин В. И.^2***, Рожков А. Г.^2***, Кыдралиева К. А.^1****

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4
2. 3-й Центральный военный клинический госпиталь им. А.А. Вишневского, пос. Новый, Красногорский р-н, Московская обл., 143420, Россия

*e-mail: zah006@mail.ru
**e-mail: yurishcheva@yandex.ru
***e-mail: sos-2004@rambler.ru
****e-mail: k_kamila@mai.ru

Аннотация

Настоящее исследование посвящено поиску эффективных методов, необходимых для систем жизнеобеспечения длительных экспедиций и реабилитации после их завершения, в частности, для очистки биологических жидкостей. Показана возможность использования в эфферентных системах жизнеобеспечения и реабилитации методов фильтрации (включая центрифугирование, микро- и ультрафильтрации), а также наночастиц магнетита Fe₃O₄, синтезированных полимер-опосредованным методом в матрице гуминовых или пектиновых кислот методом химического соосаждения in situ хлоридов двух- и трехвалентных железа в среде NH₄OH, в качестве биосовместимых сорбентов ингредиентов лимфы. Приведены некоторые результаты структурных исследований наночастиц с использованием сканирующей электронной микроскопии и рентгенофазового анализа. Средний размер частиц, рассчитанный по уравнению Шеррера, а также согласно данным электронной микроскопии составляет ~16 нм для Fe₃O₄/HA и ~14 нм для Fe₃O₄/Pec. В качестве контролируемых критериев эффективности и механической обработки и величины сорбционной ёмкости использовались биохимические показатели содержания в лимфе их основных постоянных ингредиентов, по уровню концентрации которых можно судить о состоянии клеточного, органного и общего гомеостаза при различных заболеваниях.

Ключевые слова

наночастицы магнетита, природные полимеры, биосовместимые сорбенты, эфферентная терапия, системы жизнеобеспечения и реабилитации, метод химического соосаждения, сорбционная эффективность и специфичность

Библиографический список

1. Григорьев А.И., Егоров А.Д., Потапов А.Н. Некоторые медицинские проблемы пилотируемой марсианской экспедиции // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2000. Т. 33. № 3. С. 6-12.
2. Гончаров И.Б., Ковачевич И.В., Жернавков А.Ф. Анализ заболеваемости в космическом полете // Космическая биология и медицина. 2001. Т.4. С.145-164.
3. Goncharov I.B., Kovachevich I.V., Pool S.L. et al. Inflight medical incidents in the Mir-NASA program. Aviation, Space and Environmental Medicine. 2005, Vol. 76, No 7, Section 1. P. 692-696.
4. Рожков А.Г., Карандин В.И. Эфферентная терапия в хирургической клинике. М.: Миклош, 2010. 255 с.
5. Яновский Ю.Г., Рожков А.Г., Карандин В.И., Данилин А.Н., Никитин С.М., Гусева М.А., Густова Т.А., Алёхин А.И., Гончаров Н.Г. Сорбционная активность магнитоуправляемых наночастиц в биологических средах организма // Технологии живых систем. 2012. Т.9. № 5. С. 23-31.
6. Данилин А.Н., Никитин С.М., Рабинский Л.Н., Яновский Ю.Г. Способ непрерывного синтеза углеродных нанотрубок по методу CVD // Нелинейный мир. 2012. № 8. Т.10. С. 496-504.
7. Яновский Ю.Г., Данилин А.Н., Захаров А.П., Жогин В.А., Алёхин А.И., Гончаров Н.Г. Опытно-конструкторские разработки портативного устройства для экстракорпоральной очистки биологических сред организма от токсинов и вирусов с использованием магниточувствительных нано- и микрочастиц // Альманах клинической медицины. Т. 17. Ч. 2. III Троицкая конференция «Медицинская физика и инновации в медицине». М., 2008. C. 293-296.
8. Яновский Ю.Г., Данилин А.Н., Никитин С.М., Литвин Я.А., Семёнов Н.А., Рожков А.Г., Карандин В.И., Нагаев Р.М. Новые функциональные магнитоуправляемые наносорбенты для экстракорпоральной очистки крови и лимфы от метаболитов и токсинов // Сборник материалов III Евразийского конгресса по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика 2010», 21-25 июня 2010 г. М., 2010. Т.3. C.228-231.
9. Загребин Л.В., Шестов С.С., Яновский Ю.Г., Данилин А.Н., Жогин В.А., Алёхин А.И., Гончаров Н.Н. Метод очистки крови от вирусной инфекции путём сорбции на магнитоуправляемых наночастицах // Технологии живых систем. 2008. Т.5. № 2-3. C.111-118.
10. Kleinhempel D. Ein Beitrag zur Theorie des Huminstoffzustandes. Albrecht-Thaer-Archiv., 1970, V. 14, P. 3.
11. Perez S., Rodriguez-Carvajal M.A., Doco T. A complex plant cell wall polysaccharide: rhamnogalacturonan II. A structure in quest of a function. Biochimie, 2003, V. 85, P. 109.
    
12. Pomogailo A.D., Kydralieva K.A., Zaripova A.A., Muratov V.S., Dzhardimalieva G.I., Pomogailo S.I., Golubeva N.D., Jorobekova Sh.J. Magnetoactive humic-based nanocomposites. Macromolecular Symposia, 2011, V. 304, P. 18-23.
13. Rakhshaee R., Panahandeh M. Stabilization of a magnetic nano-adsorbent by extracted pectin to remove methylene blue from aqueous solution: A comparative studying between two kinds of cross-linkened pectin. Journal of Hazardous Materials, 2011, V.189, P. 158-166.
14. Захарова Н.Г., Юрищева А.А. и др. Синтез и свойства магнитных наночастиц, стабилизированных в полимерных матрицах // Технологии живых систем. 2012. №7. C. 48-54.
15. Yurishcheva A.A., Dzhardimalieva G.I., Pomogailo S.I., Pomogailo D.A., Jorobekova S.J., Kydralieva K.A. Mechanochemical formulation of coating iron oxides magnetic nanoparticles with humics. Macromolecular Symposia. 2012, V. 317-318, P. 169-174.
16. Zakharova N.G. et al. Synthesis and characteristics of nanosized pectin-based formulations. Macromolecular Symposia. 2012, V. 317-318, P. 175-179.
17. Титов В.Н. Клиническая биохимия жирных кислот, липидов и липопротеинов. М.Тверь: ООО «Издательство «Триада», 2008. 272 с.
18. Юрищева А.А., Помогайло С.И., Джардималиева Г.И., Тимофеев М.А., Пукальчик М.Н., Каратеева А.А., Рахлеева А.А., Кыдралиева К.А., Помогайло А.Д., Маторин Д.Н., Терехова В.А.. Нанокомпозитный сорбент для очистки природных сред и его экотоксикологическая оценка // Экология и промышленность России. 2011. № 9. С. 50-53.