способ лечения инфицированных ран в эксперименте

Формула изобретения

Способ лечения инфицированных ран в эксперименте, включающий предварительный туалет раны, наложение повязки, содержащей наночастицы железа и меди, и ежедневную смену повязок, отличающийся тем, что на рану накладывают повязку, содержащую в изотоническом 0,9%-ном растворе хлорида натрия суспензию наночастиц железа в концентрации 0,1 мг/мл и наночастиц меди в концентрации 0,001 мг/мл, полученных при воздействии плазменным потоком с температурой 5000-6000K, при этом дисперсность наночастиц меди составляет 30 нм, а наночастиц железа - 70 нм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и биологии и предназначено для лечения гнойных ран в эксперименте.

Известен способ лечения длительно незаживающих ран в эксперименте, включающий комбинацию озоно- и КВЧ-терапии, в котором ежедневно до полного заживления на раневую поверхность воздействуют газообразным озоном с концентрацией 5 мг/л на выходе из аппарата и скоростью потока газа 1 л/мин в течение 30 мин и локально облучают миллиметровыми волнами КВЧ-диапазона со спектром типа «белый шум» в диапазоне частот 53,57-78,33 ГГц в течение 20 мин (патент РФ № 2349326, МПК A61K 33/00, A61N 5/02. Опубл. 20.03.2009 г.).

К недостаткам известного способа относятся узкий спектр воздействия озоно- и КВЧ-терапии, в основном, на грамположительные микроорганизмы (стафилококк, стрептококк); нестабильность молекул озона, особенно в присутствии большого количества органических компонентов некротического раневого детрита, токсичность озона при попадании в дыхательные пути; возможность лечения только поверхностных ран, т.к. глубокие раны и свищевые ходы не могут быть обработаны этим способом.

Известен также способ лечения инфицированных ран у животных, включающий очищение кожи от загрязнения, ее подсушивание и нанесение на кожу спиртового раствора клея БФ-8, в котором в раствор добавляют бромацид в соотношении 100:1, перемешивают, наносят тонким слоем до образования пленки толщиной 2-5 мм, и при полном заживлении раны пленку удаляют (патент РФ № 2383333, МПК A61K 31/00. Опубл. 10.03.2010 г.).

Однако данный способ предназначен для лечения только мелких линейных порезов, не осложненных гнойно-воспалительным процессом. Используемые препараты токсичны и недостаточно эффективны. Кроме того, в этом способе невозможно контролировать течение раневого процесса под пленкой, не исключено развитие мацерации и анаэробной инфекции под газо- и водонепроницаемой пленкой.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является способ лечения ран раневым покрытием на основе тканых и нетканых материалов природного или синтетического происхождения, содержащим частицы металла, обладающего биологической активностью в патогенной флоре. В качестве частиц металла раневое покрытие содержит наночастицы серебра от 80 до 99,7%, железа от 0,1 до 20%, алюминия от 0,1 до 20%, меди от 0,1 до 20%, которые наносят в вакуумной камере с помощью магнетронного напыления. После предварительного туалета раны (обработки фурацилином 1:5000; 3%-ным раствором перекиси водорода, хлоргексидин биглюконатом) на поверхность раны или трофической язвы накладывают повязку из предлагаемого материала. При глубокой послеоперационной ране или при наличии свища из салфетки формируют турунду, с помощью которой осуществляют дренирование. Смену повязок производят ежедневно, а в послеоперационном периоде при наличии глухого шва - через 1-2 сут (патент РФ № 2314834, МПК A61L 15/18, A61L 15/44, A61P 17/02, A61F 13/00. Опубл. 20.01.2008 г.).

Но этот способ сложен и дорогостоящ из-за использования магнетронного напыления в вакуумной камере при нанесении наночастиц. Помимо этого он может оказать общее токсическое воздействие из-за высоких концентраций наночастиц железа и меди.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является упрощение и удешевление способа лечения гнойных ран, исключение токсического воздействия наночастиц.

Технический результат заключается в повышении эффективности лечения гнойных ран в эксперименте.

Поставленная задача решается тем, что в способе лечения инфицированных ран в эксперименте, включающем предварительный туалет раны, наложение повязки, содержащей наночастицы железа и меди, и ежедневную смену повязок, на рану накладывают повязку, содержащую в изотоническом растворе 0,9%-го хлорида натрия (NaCl) суспензию наночастиц железа в концентрации 0,1 мг/мл и наночастиц меди в концентрации 0,001 мг/мл, полученных при воздействии плазменным потоком с температурой 5000-6000 K. При этом дисперсность наночастиц меди составляет 30 нм, а наночастиц железа - 70 нм.

Получение наночастиц при воздействии плазменным потоком упрощает и удешевляет способ лечения гнойных ран. А выбранные концентрации и дисперсность наночастиц исключает их токсическое воздействие.

Способ осуществляется следующим образом.

Сначала получают модель гнойной раны следующим образом. После предварительной обработки кожи в асептических условиях, под наркозом, на выбритом от шерсти участке кожи в межлопаточной области у крыс иссекают кожу с подкожной клетчаткой в виде квадрата 2×2 см (400 мм²) по контуру. Края и дно раны раздавливают зажимом Кохера. В рану вносят марлевый тампон с взвесью суточной культуры полиантибиотикорезистентного клинического штамма золотистого стафилококка в дозе 2 млрд. микробных тел в 1 мл физиологического раствора. Рану у животных контрольной и опытной групп закрывают марлевой повязкой, смоченной изотоническим раствором, заклеивают пластырем во избежание подсыхания раны. У животных в межлопаточной области формируется абсцесс со всеми характерными признаками гнойного воспаления: отмечается отек и гиперемия кожи в области нанесения раны, припухлость, у некоторых животных выделяется гной. С целью предупреждения контракции раны, а также для стандартности условий лечения, к краям раны подшивают металлическую рамку, соответствующую размерам раны.

Лечение начинают с извлечения инфицированной марлевой салфетки, эвакуации гноя, удаления некротических тканей и промывания раны суспензией наночастиц меди и железа в изотоническом растворе. На раневую поверхность ежедневно, в течение 14-и суток, накладывают стерильные салфетки, смоченные суспензией наночастиц в концентрациях: железо - 0,1 мг/мл, медь - 0,001 мг/мл в изотоническом растворе NaCl.

Для комплексной оценки течения раневого процесса использовали методы планиметрического и бактериологического исследования ран, которые осуществляли на 3-и, 5-е, 7-е, 10-е и 14-е сутки.

Учитывались следующие параметры течения раневого процесса: наличие и характер воспалительной реакции, состояние краев и дна раны, сроки очищения раны от некротических тканей и появления грануляций, характер грануляционной ткани, сроки начала эпителизации ран. Для изучения скорости заживления ран вторичным натяжением, использовали планиметрический метод Л.Н.Поповой, основанный на регистрации скорости уменьшения раневой поверхности во времени. Процент уменьшения площади раны за сутки определяли по формуле

,

где: S - площадь раны при предыдущем измерении;

S_n - площадь раны при последующем измерении;

t - число дней между предыдущим и последующим измерениями.

В таблице 1 показано изменение площади гнойной раны у экспериментальных животных под влиянием суспензии наночастиц железа, наночастиц меди, суспензии наночастиц железа и меди по сравнению с контрольной группой животных.

Из таблицы видно, что более быстрое уменьшение площади раны, а также полное заживление раны наблюдается к 10-му дню после лечения смесью взвеси наночастиц железа и меди по сравнению с контрольной группой и группами, в которых изолированно применяли наночастицы железа и меди.

Таблица 1
Площадь раны у экспериментальных животных, инфицированных золотистым стафилококком, в процессе лечения, мм2 (М±m)
Сутки	Группы животных
1-я (контрольная) группа, n=10	2-я (опытная) группа, n=10	3-я (опытная) группа, n=10	4-я (опытная) группа, n=10
Применение изотонического раствора	Применение наночастиц железа (0,1 мг/мл)	Применение наночастиц меди (0,001 мг/мл)	Сочетанное применение наночастиц железа (0,1 мг/мл) и меди (0,001 мг/мл)
1-е	400,9±8,3	401,1±6,8*	400,1±5,7 *	402,5±6,2 *
3-и	427,1±2,8	382,9±9,1*	355,2±2,5 *	333,0±14,8 *
5-е	384,4±8,1	327,4±2,4*	296,7±6,3 *	119,2±4,7 **
7-е	336,7±5,8	289,5±4,7*	245,9±13,5 *	53,4±9,1 ***
10-е	307,2±8,4	263,7±5,1*	217,5±10,4 *	Полное заживление
14-е	290,8±7,9	209,3±3,8 *	198,0±4,1 *	Полное заживление
Примечание: * - p<0,05; ** - p<0,01; *** - p<0,001 - достоверность по отношению к контрольной группе.

Авторы изобретения проводили и бактериологическое исследование гнойных ран, включающее изучение качественного состава микробных возбудителей и количественное изучение раневой микрофлоры в динамике на 1-е, 3-и, 5-е, 7-е и 14-е сутки лечения.

При бактериологическом исследовании отделяемого раны на 1-е сутки после формирования модели получили культуру золотистого стафилококка, другая флора не высевалась. При изолированном применении меди культура золотистого стафилококка высевалась до 5-го дня, при изолированном применении наночастиц железа - до 10-го дня. В контрольной группе (без лечения) получали культуру золотистого стафилококка до 14-х суток наблюдения. При применении суспензии, содержащей наночастицы меди и железа, начиная с 3-х суток, при посеве отделяемого из ран микробный рост отсутствовал.

В таблице 2 показана скорость уничтожения возбудителя гнойного процесса в ране под влиянием суспензии наночастиц железа, суспензии наночастиц меди, а также суспензии смеси наночастиц железа и меди по сравнению с контрольной группой, которой проводилось лечение повязками с изотоническим раствором.

Таблица 2
Результаты бактериологического исследования экспериментальных ран в динамике
Сутки	Группы животных
1-я (контрольная) группа, n=10	2-я (опытная) группа, n=10	3-я (опытная) группа, n=10	4-я (опытная) группа, n=10
Применение изотонического раствора	Применение наночастиц железа (0,1 мг/мл)	Применение наночастиц меди (0,001 мг/мл)	Применение наночастиц железа (0,1 мг/мл) и меди (0,001 мг/мл)
1-е	Высеян St. aureus	Высеян St. aureus	Высеян St. aureus	Высеян St. aureus
3-и	Высеян St. aureus	Высеян St. aureus	Высеян St. aureus	Нет роста
5-е	Высеян St. aureus	Высеян St. aureus	Высеян St. aureus	Нет роста
7-е	Высеян St. aureus	Высеян St. aureus	Нет роста	Нет роста
10-е	Высеян St. aureus	Высеян St. aureus	Нет роста	Нет роста
14-е	Высеян St. aureus	Нет роста	Нет роста	Нет роста

Таким образом, применение суспензии наночастиц железа (0,1 мг/мл) в сочетании с наночастицами меди (0,001 мг/мл) обеспечивает за короткий срок уничтожение контаминирующего рану возбудителя и быстрое заживление раны по сравнению с контрольной группой и группами, у которых изолированно применялись наночастицы железа и меди.

По двум параметрам: скорости уменьшения площади раны и скорости элиминации контаминирующего возбудителя из раны можно сделать вывод об эффективности применения смеси наночастиц железа и меди в указанных концентрациях для лечения гнойных ран, вызванных полиантибиотикорезистентными штаммами золотистого стафилококка.

Таким образом, помимо упрощения и удешевления способа лечения гнойных ран, исключения токсического воздействия наночастиц, заявленный способ значительно сокращает время элиминации контаминирующего возбудителя, обеспечивает стерильность раны, увеличивает скорость регенерации и полного заживления ран.

Полученные результаты позволяют рекомендовать заявленный способ лечения инфицированных ран для применения в клинической практике.