Продление жизнеспособности изолированных кожных эксплантатов путем воздействия их собственными преобразованными физическими полями: экспериментальное исследование

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель. Изучение влияния материалов с оптико-электрическими свойствами на выживаемость полнослойных кожных эксплантатов при их изоляции от организма и полном прекращении трофики.

Материалы и методы. У кроликов обоих полов в возрасте 5–6 месяцев из области спины иссекали полнослойные кожные лоскуты, которые рассекали на фрагменты – эксплантаты размерами 1,0×1,0 см. Все образцы термостатировали двое суток при 37 °С вблизи с преобразователями, представленными листами алюминиевой фольги и монокристаллами кремния. В I серии опытов эксплантаты непосредственно контактировали с преобразователями, во II и III сериях между эксплантатами и преобразователями были установлены экраны из светонепроницаемой черной бумаги и тонкого стекла соответственно. В каждой серии с каждым преобразователем эксперименты повторяли по пять раз. После термостатирования гистологическим методом оценивали показатель жизнеспособности эксплантатов в баллах.

Результаты. В I и II сериях опытов, выявлена наиболее высокая выживаемость эксплантатов с показателем жизнеспособности от 3,6 до 3,8 балла, в зависимости от вида преобразователя при норме 4,0 балла). В III серии при экранировании кристаллов кремния тонким стеклом показатель выживаемости эксплантатов снизился незначимо – до 3,3 балла. Однако экранирование алюминиевой фольги тонким стеклом привело к резкому снижению жизнеспособности эксплантатов до 0,2 балла.

Выводы. Длительное сохранение жизнеспособности кожными эксплантатами может объясняться только воздействием на них их же собственными физическими полями, продуцируемыми биоструктурами эксплантатов и преобразованными при взаимодействии с находящимися вблизи материалами с оптико-электрическими свойствами.

Об авторах

И. Е. Никитюк

Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г.И. Турнера

Автор, ответственный за переписку.
Email: femtotech@mail.ru

кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории физиологических и биомеханических исследований

Россия, Санкт-Петербург

К. А. Афоничев

Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г.И. Турнера

Email: femtotech@mail.ru

доктор медицинских наук, руководитель отделения последствий травм и ревматоидного артрита

Россия, Санкт-Петербург

М. С. Никитин

Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г.И. Турнера

Email: femtotech@mail.ru

травматолог-ортопед отделения последствий травм и ревматоидного артрита

Россия, Санкт-Петербург

В. А. Кубасов

Научно-технический центр «Синтез» Научно-исследовательского института электрофизической аппаратуры имени Д.В. Ефремова

Email: femtotech@mail.ru

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории КЛ-3 БИ-3

Россия, Санкт-Петербург

В. В. Петраш

Медицинский университет «РЕАВИЗ»

Email: femtotech@mail.ru

доктор биологических наук, профессор кафедры медико-биологических дисциплин

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Богданов С.Б., Бабичев Р.Г., Марченко Д.Н., Поляков А.В., Иващенко Ю.В. Пластика полнослойными кожными аутотрансплантантами ран различной этиологии. Инновационная медицина Кубани 2016; 1: 30–37.
  2. da Silva E.B., Maniscalco C.L., Ésper G.V., Guerra R.R., Kerppers I.I. Macro and microscopic analysis of island skin grafts after low-level laser therapy. Rev Col Bras Cir 2013; 40 1): 44–48.
  3. de Lima F.J., Barbosa F.T., de Sousa-Rodrigues C.F. Use alone or in combination of red and infrared laser in skin wounds. J Lasers Med Sci 2014; 5 2): 51–57.
  4. Петраш В.В., Никитюк И.Е. Использование эффектов фотонно-волновых взаимодействий биосистем с веществом в продлении жизнеспособности изолированных кожных лоскутов. Вестник СПбГМА им. И.И. Мечникова 2007; 8 1): 118–121.
  5. Calcerrada M., Garcia-Ruiz C. Human ultra-weak photon emission: key analytical aspects, results and future trends – a review. Crit Rev Anal Chem 2019; 49 4): 368–381.
  6. Ortega-Ojeda F.,Calcerrada M., Ferrero A., Campos J., Garcia-Ruiz C. Measuring the human ultra-weak photon emission distribution using an electron-multiplying, charge-coupled device as a sensor. Sensors Basel) 2018; 18 4): 1152.
  7. Будаговский А.В., Будаговская О.Н., Будаговский И.А. Межклеточная коммуникация посредством когерентного излучения. Фотоника 2016; 3 57): 148–163.
  8. Dlask M., Kukal J., Poplová M., Sovka P., Cifra M. Short-time fractal analysis of biological autoluminescence. PLoS One 2019; 14 7): e0214427.
  9. Levin M., Martyniuk C.J. The bioelectric code: an ancient computational medium for dynamic control of growth and form. Biosystems 2018; 164: 76–93.
  10. Leronni A., Bardella L., Dorfmann L, Pietak A., Levin M. On the coupling of mechanics with bioelectricity and its role in morphogenesis. J R Soc Interface 2020; 17 167): 20200177.
  11. Никитюк И.Е., Петраш В.В., Афоничев К.А., Ильина Л.В. Использование металлических отражателей собственных полей изолированных полнослойных кожных трансплантатов для сохранения их жизнеспособности. Вестник СПбГМА им. И.И. Мечникова 2007; 8 3): 113–118.
  12. Арьев Т.Я. Термические поражения. Л.: Медицина, Ленинградское отделение 1966; 704.
  13. Tsuchida K., Iwasa T., Kobayashi M. Imaging of ultra-weak photon emission for evaluating the oxidative stress of human skin. J Photochem Photobiol B 2019; 198: 111562.
  14. Ou-Yang H. The application of ultra-weak photon emission in dermatology. J Photochem Photobiol B 2014; 139: 63–70.
  15. Laager F. Light based cellular interactions: hypotheses and perspectives. Front Phys 2015; 3: 55.
  16. Fels D. Cellular communication through light. PLoS One 2009; 4 4): e5086.
  17. Петраш В.В., Никитюк И.Е., Кубасов В.А. Неизученные эффекты воздействия полупроводниковых и слоистых периодических структур на биологические ткани. Взаимодействие сверхвысокочастотного, терагерцового и оптического излучения с полупроводниковыми микро- и наноструктурами, метаматериалами и биообъектами: материалы Всероссийской научной школы-семинара. Саратов 2015; 96–98.
  18. Scholkmann F., Fels D., Cifra M. Non-chemical and non-contact cell-to-cell communication: a short review. Am J Transl Res 2013; 5 6): 586–593.
  19. Харланов А.В. Акустоэлектрические колебания клетки: автореф. дис. … канд. физ-мат. наук. Волгоград 2006; 16.
  20. Fels D.The double-aspect of life. Biology Basel) 2018; 7 2): 28.
  21. Никитюк И.Е., Афоничев К.А., Петраш В.В., Ильина Л.В. Индуцирование регенерации эластического хряща кристаллическими аппликаторами из полупроводниковых материалов как потенциальный метод лечения глубоких ожогов ушной раковины экспериментальное исследование). Травматология и ортопедия России 2008; 1 47): 45–48.
  22. Thongboonkerd V. Proteomics of crystal-cell interactions: a model for kidney stone research. Cells 2019; 8 9): 1076.
  23. Никитюк И.Е., Кубасов В.А., Петраш В.В., Афоничев К.А. Экспериментальное применение раневых покрытий со свойствами фотонных кристаллов для восстановления глубоких дефектов кожных покровов. Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста 2016; 4 3): 63–70.
  24. Loll P.J. Membrane proteins, detergents and crystals: what is the state of the art? Acta Crystallogr F Struct Biol Commun 2014; 70 12): 1576–1583.
  25. Петраш В.В., Ильина Л.В., Червинская А.В., Назарова Л. В., Милиневская Л. Н., Никитюк И.Е. Вегетативный резонансный тест – диагностическая информативность. Профилактическая и клиническая медицина 2011; 4 41): 56–59.
  26. Кубасов В.А., Никитюк И.Е., Петраш В.В., Ворошилов Штрупп) Б.М. Эпидермис – слоисто-периодическая биоструктура со свойствами фотонных кристаллов. М.: Эдитус 2019; 236.
  27. Кулин Е.Т. Биоэлектретный эффект. Минск: Наука и техника 1980; 216.
  28. Menefee E. Charge separation associated with dipole disordering in proteins. Ann NY Acad Sci 1974; 238: 53–67.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схема взаимного расположения кожных эксплантатов при их термостатировании вблизи с преобразователями из: а – алюминиевой фольги; б – монокристалла кремния. Экраны изготовлены из светонепроницаемой черной бумаги и тонкого стекла

Скачать (53KB)
3. Рис. 2. Эксперимент: а – структура кожи кролика в норме. Ядра клеток эпителиального слоя, слоя собственно дермы и волосяных фолликулов хорошо прокрашены; б – структура кожных эксплантатов контрольной группы через два дня после термостатирования. Тотальный некроз волосяных фолликулов, эпителиального и собственно дермального слоев. Окраска гематоксилином и эозином, ув. × 100

Скачать (62KB)
4. Рис. 3. Структура кожных эксплантатов: а – во II серии в группе с их экранированием черной бумагой от алюминиевой фольги. Хорошая сохранность ядер клеток эпителиального слоя, слоя собственно дермы и волосяных фолликулов; б – в III серии в группе с их экранированием тонким стеклом от алюминиевой фольги. Некротизирование волосяных фолликулов, эпителиального и собственно дермального слоев. Окраска гематоксилином и эозином, ув. × 100

Скачать (69KB)

© Никитюк И.Е., Афоничев К.А., Никитин М.С., Кубасов В.А., Петраш В.В., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).