Academic literature on the topic 'Модельні мембрани'

Сульфаниламид и сульфацетамид являются актуальными аналитами вследствие их широкого использования в качестве противомикробных средств. Для анализа сульфаниламидных препаратов известны потенциометрические сенсоры на основе ионофоров. Применение ионофоров в потенциометрических сенсорах сопряжено с рядом проблем, а выбор соединений, способных к реакциям ионного обмена или комплексообразования с анионами, ограничен. Число анионообменных мембран, характеризующихся наноструктурированной матрицей и химической стойкостью, также невелико. В данной работе для определения сульфаниламидов совместно с катионами щелочных металлов использован мультисенсорный подход, основанный на объединении в массив сенсоров, имеющих перекрестную чувствительность к нескольким аналитам. Мультисенсорные системы включали потенциометрические сенсоры с внутренним раствором сравнения, аналитическим сигналом которых являлся потенциал Доннана (ПД), на основе перфторированных сульфокатионообменных мембран Nafion. Поскольку сульфаниламиды поступают в катионообменную мембрану посредством необменной сорбции, повышению их концентрации в порах могут способствовать, как ион-ионные и ион-дипольные взаимодействия, так и гидрофобные взаимодействия с компонентами мембран. Поэтому целью работы была разработка мультисенсорных систем на основе мембран Nafion, содержащих поли-3,4-этилендиокситиофен (PEDOT), для совместного определения анионов сульфаниламидов и катионов щелочных металлов в водных растворах и фармацевтических препаратах. Исследовано влияние присутствия и концентрации PEDOT в мембранах Nafion на характеристики перекрестно чувствительных ПД-сенсоров. Для образцов с невысокой концентрацией допанта (образцы получены при обработке 0.002 М раствора мономера) и повышенной проницаемостью для анионов установлено увеличение чувствительности ПД-сенсоров к анионам сульфаниламидов. Это обусловлено доступностью протоноакцепторных групп и фрагментов π-сопряжения PEDOT в качестве дополнительных сорбционных центров для органических аналитов. Выявлено, что присутствие в исследуемых растворах минерального иона другого типа, нежели исходная ионная форма мембраны, может способствовать увеличению чувствительности ПД-сенсоров к сульфаниламидам вследствие их сопряженного переноса в мембрану за счет формирования водородных связей между гидратными оболочками противо- и коионов. Массивы перекрестно чувствительных ПД-сенсоров на основе композиционных мембран апробированы для анализа модельных растворов с различным соотношением концентраций аналитов и растворов фармацевтического препарата «Сульфацил натрия» (капли глазные). Относительная погрешность определения действующего вещества в препаратах производителей ООО «Гротекс» иФГУП «Московский эндокринный завод» относительно заявленной производителем концентрации составила 0.5 и 3%, а относительно найденной спектрофотометрическим методом концентрации – 5 и 7%. Мультисенсорные системы позволяют выполнять анализ без существенного разбавления и коррекции рН объекта анализа. Кроме того, период времени, в течение которого сохраняется стабильность характеристик ПД-сенсоров, высок, поскольку компоненты мембран не расходуются в процессе измерений.

Изучено влияние условий выполнения измерений и природы пластификатора мембраны ионселективного электрода (орто-нитрофенилоктиловый эфир, динониладипинат, дибутилфталат) на основные рабочие характеристики клотримазол-селективных электродов с поливинилхлоридными ионообменными мембранами, содержащими тетракис(4-хлорфенил)борат калия в качестве ионообменника. Установлено, что введение в водный раствор небольших (до 20%) добавок этанола приводит к существенному улучшению стабильности потенциала и расширению рабочего диапазона функционирования электродов. Все изученные электроды обладают высокой селективностью к клотримазолу относительно как неорганических, так и органических катионов, близким к теоретическому наклоном электродной функции и низкими пределами обнаружения (5.0 10-8-7.5 10-8 M). По совокупности характеристик лучшим оказался электрод с мембраной, пластифицированной орто-нитрофенилоктиловым эфиром. Показана возможность определения клотримазола в модельных растворах и в различных лекарственных формах (спрей, крем, свечи, таблетки) в вариантах прямой потенциометрии и потенциометрического титрования тетрафенилборатом натрия. Предложенные методики отличаются высокой экспрессностью (10-15 мин) и хорошей воспроизводимостью (относительное стандартное отклонение не превышает 1.2%).

The erythrocyte membrane is a user-friendly model, since its structural is similar to that of molecular structure of plasma membranes. Therefore, the slightly corrected patterns of changes in the structure and functions of the erythrocyte membrane can be transferred to other membrane systems. Changes in the structure of membrane lipids under various factors are of great importance for the functional state of both the membranes themselves and the body as a whole. In diseases with severe hypoxic syndrome, changes in the membrane structure are the most obvious ones. These disorders can be observed under exposure to various drugs, namely, broad-spectrum antibiotics. The aim of the paper is to study the lipid composition of erythrocyte membranes under gentamicin-associated dysbiosis and to correct it with the B. Bifidum. Materials and Methods. The study was conducted on 60 BALB/c mice (18–20 g.). The animals were divided into three groups, 20 animals in each. The first group is a control one (intact mice). The second group consisted of animals with modeled gentamicin-associated dysbiosis. Animals of the third group were treated with Bifidum BAG Probiotic (21 days, once a day) after the formation of fixed drug dysbiosis. Traditional methods were used to determine the lipid composition of red blood cells. Chromatography was performed according to V.I. Krylov method. Results. To correct pathological conditions, the authors used Bifidum BAG probiotic, which consists of living active bifidobacteria B. bifidum, B. longum, and powerful plant antioxidant, dihydroquercetin. Administration of a broad-spectrum antibiotic (gentamicin) resulted in a significant change in the quantitative composition of neutral lipids and phospholipids. Intake of a complex probiotic led to the membrane lipid spectrum correction. Conclusion. It is established that Bifidum BAG probiotic leads to a normalization of the erythrocyte membrane lipid spectrum with gentamicin-associated dysbiosis, which may be associated with the antioxidant, membrane-stabilizing and antihypoxic effect of the drug. Keywords: dysbiosis, phospholipids, neutral lipids, erythrocyte membrane, Bifidum BAG. Эритроцитарная мембрана является удобным модельным объектом, так как имеет общие принципы строения с молекулярной структурой плазматических мембран, поэтому закономерности изменений структуры и функций мембраны эритроцитов с незначительной долей коррекции могут быть перенесены на другие мембранные системы. Изменения в структуре липидов мембран под влиянием различных факторов имеют большое значение для функционального состояния как самих мембран, так и организма в целом. При заболеваниях, которые протекают с выраженным гипоксическим синдромом, изменения структуры мембраны наиболее выражены. Эти нарушения могут наблюдаться при воздействии различных лекарственных препаратов, в т.ч. антибиотиков широкого спектра действия. Целью исследования явилось изучение состава липидов мембран эритроцитов в условиях гентамицинассоциированного дисбиоза и коррекции его комплексным препаратом «Бифидум БАГ». Материалы и методы. Исследование проведено на 60 мышах линии BALB/c с массой 18–20 г. Животные были разделены на три группы по 20 особей в каждой. Первая группа – контрольная (интактные мыши). Вторую группу составили животные, которым моделировали гентамицинассоциированный дисбиоз. Животные третьей группы интрагастрально получали комплексный пробиотик «Бифидум БАГ» в течение 21 дня 1 раз в сутки после формирования стойкого лекарственного дисбактериоза. Липидный состав эритроцитов определяли традиционными методами. Хроматографирование проводили по методу В.И. Крылова. Результаты. Для коррекции патологических состояний использовали комплексный препарат «Бифидум БАГ», в состав которого, помимо живых активных видов бифидобактерий B. bifidum и B. Longum, входит растительный антиоксидант – дигидрокверцетин. Применение антибиотика широкого спектра действия (гентамицина) привело к значительному изменению количественного состава нейтральных липидов и фосфолипидов. Введение комплексного пробиотика привело к коррекции спектра липидов мембран. Выводы. Установлено, что комплексный препарат «Бифидум БАГ» приводит к нормализации спектра липидов мембран эритроцитов при гентамицинассоциированном дисбиозе, что может быть связано с антиоксидантным, мембраностабилизирующим и антигипоксическим действием препарата. Ключевые слова: дисбиоз, фосфолипиды, нейтральные липиды, мембрана эритроцита, «Бифидум БАГ».

У роботі представлено розроблений авторами новий целюлозний ультрафільтраційний матеріал, ефективність якого була доведена під час очищення води від гуматів. Вивчено вплив постійного тиску на продуктивність нових мембран під час фільтрування дистильованої води. За тиску 0,2‒1,0 МПа досліджено три варіанти композиції мем-бран. Побудовано експериментальні залежності швидкості трансмембранного потоку від загального часу фільтрування. Отримано математичні моделі, адекватність яких підтверджено. Встановлено, що питома продуктивність суттєво залежить від композиції мембрани і значення тиску. Максимальну продуктивність 235 дм3/(м2·год) на сталому режимі роботи досягнуто при величині тиску 1 МПа.

Проблема разработки эффективных схем лечения ретинопатии при СД остается актуальной и до сегодня и включает изучение гемореологических расстройств при СД 2-го типа. На структуру и физические свойства клеточных мембран существенное влияние оказывает обмен жирных кислот (ЖК).Цель работы: сравнить содержание ЖК в клетках крови пациентов с ДР и определить наиболее информативную модель исследования структурных особенностей клеток организма в условиях нарушений липидного метаболизма.Материалы и методы. Исследовались плазма крови, лейкоциты, богатая тромбоцитами плазма и отмытые эритроциты 16 пациентов офтальмологического отделения (соотношение женщин и мужчин 8:8), средний возраст которых составлял 56,9±9,2 года и у которых была диагностирована ДР (одного или обоих глаз), пролиферативная стадия. Средняя продолжительность СД 2-го типа в группе составляла 16,6±3,7 года, уровень глюкозы крови на момент обследования – 11,55±1,09 ммоль/л. Для сравнения изучали показатели здоровых доноров, сопоставимых по возрасту и полу, у которых уровень глюкозы венозной крови натощак составлял 4,57±1,9 ммоль/л. Исследование состава ЖК проводили методом газовой хроматографии. В выборку, которая составила группу больных с ДР, для данного исследования были отобраны пациенты, у которых погрешность отклонения содержания ЖК в субстратах не превышала ±10 %.Результаты и их обсуждение. Анализ содержания и спектра ЖК показал существенную разницу в эритроцитах и тромбоцитах у пациентов с ДР по сравнению с группой здоровых доноров. Вычисления коэффициента ранговой корреляции Спирмена обнаружили высокую корреляцию показателей эритроцитов у пациентов с ДР и здоровых доноров – r=0,97 (р<0,001).Поскольку концентрация и содержание ЖК в плазме больных с метаболическими сдвигами подвергается постоянным колебаниям и изучение спектра ЖК в плазме усложняет интерпретацию данных, более целе сообразным является изучение ЖК в составе клеточных мембран. Проведены измерения содержания ЖК в разных клетках крови здоровых доноров для определения наиболее информативной среды для анализа обмена ЖК в организме. Методические особенности взятия субстрата показали, что максимально изолированную от плазмы мембрану клетки можно получить только в эритроцитах.Одним из существенных признаков нарушения обмена ЖК у больных ДР было обнаружено уменьшение арахидоновой ЖК в эритроцитах и тромбоцитах. Поскольку арахидоновая ЖК в большом количестве содержится в тромбоцитах и выполняет одну из самых важных функций тромбоцитов при их активации, изучение процессов и механизмов изменения структуры мембраны, сопровождающихся колебаниями арахидоновой ЖК, нецелесообразно проводить на тромбоцитах, поскольку интерференция механизмов повреждения может помешать интерпретации результатов.Выводы. Мы считаем, что среди всех составных крови для изучения обмена ЖК наиболее методически обоснованным является изучение ЖК в составе мембран эритроцитов.

Виявлено зміни білків еритроцитів крові людини при гастроентерологічних патологіях (безкам’яному холециститі та хворобі Крона). Як модель взято еритроцит. Зміни білків еритроцитів у пацієнтів із даними патологіями вивчено за допомогою електрофоретичного методу в поліакриламідному гелі за присутності додецилсульфату натрію. При захворюваннях печінки (безкам’яний холецистит) і хворобах тонкого кишковика (хвороба Крона) у групах пацієнтів відбуваються кількісні зміни мембранних білків еритроцитів. При цьому вміст високомолекулярних білків (спектрини α та β) знижується, а при хворобі Крона зміни не реєструються. Вміст низькомолекулярних білків (аніонтранспортний білок і білок смуги 4.5) значно підвищений порівняно з контролем (група практично здорових людей). Виявлено зміни у структурі мембран еритроцитів, що призводять до порушення функцій білків цитоскелета. Результати дослідження докладніше пояснюють причини виникнення цих патологій.

В работе подробно изучены особенности потери устойчивости нелинейно-упругих тел с поверхностными напряжениями при разных видах простого и комбинированного нагружения. Были рассмотрены круглая плита при радиальном сжатии и прямоугольная плита при двухосном сжатии и растяжении, круговой стержень при осевом сжатии, а также сжатая цилиндрическая труба при внутреннем или внешнем давлении. Для учета влияния поверхностных напряжений использовалась модель Гертина - Мердока. Данная модель с механической точки зрения эквивалентна деформируемому телу, на поверхности которого приклеена упругая мембрана. Тензор поверхностных напряжений в рамках модели Гертина - Мердока может рассматриваться как тензор усилий, действующий в этой мембране. Устойчивость исследована в точной трехмерной постановке статическим методом Эйлера, основанным на решении линеаризованной в окрестности докритического состояния однородной краевой задачи, описывающей нейтральное равновесие тела. В случае полулинейного материала для всех рассмотренных тел были найдены спектры критических значений соответствующих параметров нагружения и построены области устойчивости. На основании анализа полученных результатов установлено, что поверхностные напряжения могут оказывать существенное влияние на потерю устойчивости нелинейно-упругих тел. Характер данного влияния зависит от формы тела и типа деформации и может быть как стабилизирующим, так и негативным. При этом степень влияния поверхностных напряжений на бифуркацию равновесия определяется общим размером (масштабом) тела - она пренебрежимо мала для больших, но весьма существенна для микро- и наноразмерных тел.

Решается задача моделирования эффективных упругих характеристик мезопористых структур на основе кремния с адсорбированной водой, замерзшей в условиях пространственного ограничения. Построена теоретическая модель, учитывающая влияние на значения эффективных модулей упругости водонасыщенных мезопористых материалов наличия на поверхности пор естественного слоя диоксида кремния, структуры среды (отношения толщины оксидного слоя к радиусу нитевидной поры, а также ориентации пор в пространстве кремниевой мембраны) и объемного содержания элементов неоднородности. Проведены численные модельные расчеты компонент тензора эффективных модулей упругости исследуемых водонасыщенных мезопористых структур. Моделирование показало, что увеличение характерного размера включений (отношение толщины оксидного слоя к радиусу поры) приводит к уменьшению значений компонент тензора эффективных модулей упругости по закону, близкому к линейному.

Досліджено індивідуальну мембранотропну дію низки біологічно активних субстанцій (БАС) методами диференціальної скануючої калориметрії, малокутового рентгенівського розсіювання та спектрофотометрії. Встановлено закономірності впливу БАС на температуру основного фазового переходу. Для нітрату срібла та фенібуту виявлено ознаки фазового розділення. Показано, що внесення БАС може приводити до різних типів залежності періода повторюваності бішарів від температури в L-фазі. Показано, що кріопротектори групи оксиетильованих похідних гліцерину ОЕГn «заміняють» воду при дегідратації ДПФХ мембрани. Проведено аналіз сукупної мембранотропної дії двох та більше БАС за допомогою метода квазібінарних фазових діаграм. Проведено порівняння мембранотропної дії фармацевтичних аналогів, а також встановлено ефекти сумісної дії основної та допоміжних діючих речовин у складі фармпрепарату. Класифіковано параметри БАС, що впливають на їх взаємодію з мембраною. Виокремлена група гідрофобних БАС з високим коефіцієнтом лінійної кореляції (|r| > 0,8) між а та коефіцієнтом ліпофільності logР, а також часткою полярної поверхні молекули Sроlar/ Stоtal.

Дисертаційна робота присвячена встановленню механізмів взаємодії органічних молекул з неорганічними наночастинками на основі ортованадатів рідкісноземельних елементів ReVO4:Eu3+ (Re = Y, La, Gd) та діоксиду церію CeO2, та гібридних комплексів неорганічні наночастинки/органічні молекули з модельними мембранами та живими клітинами. Встановлено, що у водних розчинах неорганічних НЧ ReVO4:Eu3+ (Re = Y, La, Gd) при додаванні катіонних барвників завдяки електростатичній взаємодії відбувається адсорбція молекул барвника в приповерхневому шарі НЧ, а в деяких випадках, їх впорядкована агрегація та утворення складних комплексів неорганічні НЧ/органічні молекули. Запропонована модель комплексів, що утворюються. Використовуючи метод ратіометричної детекції флуоресценції та явище безвипромінювального перенесення енергії електронного збудження (Förster resonance energy transfer, FRET), вивчено кінетичну та термодинамічну стабільність комплексів НК/органічні молекули на основі неорганічних (НЧ GdYVO4; Eu3+ та CeO2) та органічних (міцели ДСН та ліпосоми ФХ) наноносіїв. Встановлено, що комплекси на основі неорганічних НЧ є інертними високостабільними системами за кімнатної та фізіологічної температури. Оцінено ефективність та динаміку накопичення наноносіїв різних типів у живих клітинах. Розраховані константи швидкості наночастинок GdYVO4; Eu3+ та CeO2 забезпечують більш швидке вивільнення вилучення та «час напіввиведення» барвників з наноконтейнерів різних типів при їх взаємодії з модельними мембранами та живими клітинами в експериментах in vitro, показують, що у випадку модельних систем, наноконтейнери на основі ліпофільного вмісту (ліпофільні барвники), у порівнянні з іншими носіями (міцели, ліпосоми). Показано, що додавання у наноконтейнер негативно заряджених або ліпофільних (холестерин) сполук дозволяє уповільнити процес вилучення активного компоненту, тобто дозволяє контролювати цей процес. Параметри взаємодії НК з гепатоцитами щурів виявилися подібними до модельної системи мембран. Було показано, що процес взаємодії НК/клітина може бути керованим, а НЧ GdYVO4; Eu3+ та CeO2 можуть бути використані у якості наноплатформи для внутрішньоклітинної доставки гідрофобних компонентів.

Запропонована система, яка дозволяє здійснювати моніторинг технічного стану в реальному масштабі часу. Виявлення несправностей здійснюватиметься шляхом безперервного діагностування технічного стану елементів системи, що дасть можливість перейти від планово-попереджувальних робіт до обслуговування за технічним станом.

Работа посвящена разработке научно обоснованных и технологических решений в области интенсификации процессов разделения, концентрирования и очистки рас-творов высокомолекулярных соединений в различных отраслях промышленности. На основе существующих методов расчета и моделирования процессов баромем-бранного разделения, развиты теоретические основы использования различных ти-пов мембран для получения пермеата и концентрата с требуемыми показателями, предложены и научно обоснованы методы совершенствования аппаратурного оформления данных процессов, реализованные в новых технологических режимах, обеспечивающих сокращение энергетических и материальных затрат при сохране-нии требуемого качества выпускаемой продукции. Предложен метод решения краевых задач взаимосвязанного массопереноса при различных краевых условиях. Данные решения совместно с уточненной моделью активного гидродинамического разделения потоков и экспериментальными выражениями для коэффициентов тепло и массопереноса легли в основу разработки уточненных инженерных методов рас-чета баромембранных установок, позволяющих приблизить промышленное произ-водство в различных отраслях к безотходному. Предложена универсальная конструкция агрегата разделения, концентрирования и очистки сточных вод для возврата очищенной воды, ценных ингредиентов и зна-чительной доли тепловой энергии. Разработаны технологические режимы для раз-деления реальных промышленных стоков, позволяющие уменьшить ущерб окру-жающей среде от использования данных агрегатов в легкой промышленности. Работа выполнена в рамках государственного задания на выполнение НИР (тема № FZZW-2020_0010).При выполнении исследований привлекалось комплексное оборудование ЦКП ИГХТУ