RU2109522C1 - Method of producing magnetic-operable composite for biomedical aims - Google Patents
Method of producing magnetic-operable composite for biomedical aims Download PDFInfo
- Publication number
- RU2109522C1 RU2109522C1 RU96116004A RU96116004A RU2109522C1 RU 2109522 C1 RU2109522 C1 RU 2109522C1 RU 96116004 A RU96116004 A RU 96116004A RU 96116004 A RU96116004 A RU 96116004A RU 2109522 C1 RU2109522 C1 RU 2109522C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- particles
- iron
- inert gas
- biomedical
- biologically active
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к физико-химической медицине, в частности к способу получения сорбентов, предназначенных для медико-биологических исследований и клинической практики. The invention relates to physico-chemical medicine, in particular to a method for producing sorbents intended for biomedical research and clinical practice.
Известны способы получения сорбентов на основе углеводородов, окислов кремния, алюминия и их модификаций, синтетических смол и их производных [1]. Known methods for producing sorbents based on hydrocarbons, oxides of silicon, aluminum and their modifications, synthetic resins and their derivatives [1].
Однако использование в клинике полученных этими способами сорбентов связано с одномоментным выведением из организма большого количества крови (200-400 мл), что ограничивает применение этих сорбентов для некоторых категорий больных. Другим недостатком использования этих сорбентов, как "in vivo", так и "in vitro" является их низкая сорбционная емкость по отношению к токсинам. However, the use of sorbents obtained by these methods in the clinic is associated with the simultaneous elimination of a large amount of blood from the body (200-400 ml), which limits the use of these sorbents for some categories of patients. Another disadvantage of using these sorbents, both in vivo and in vitro, is their low sorption capacity with respect to toxins.
Использование магнитоуправляемых композитов в качестве сорбентов позволит снизить до 25-80 мл3 объем одномоментно выводимой из организма крови за счет использования специального магнитного сепарирующего устройства, позволяющего осуществлять дозированный ввод и вывод сорбента в процессе гемосорбции.The use of magnetically controlled composites as sorbents will reduce to 25-80 ml 3 the volume of blood simultaneously withdrawn from the body through the use of a special magnetic separating device that allows for metered input and output of the sorbent during hemosorption.
Наиболее близким к предлагаемому способу получения и по биомедицинскому назначению является магнитоуправляемый сорбент на основе железа - ферросорбент, получаемый плазмохимическим способом и представляющий собой частицы железа со средним размером 50-100 и предназначенный для диагностики туберкулеза [2].Closest to the proposed production method and for biomedical purposes is a magnetically controlled sorbent based on iron - ferrosorbent obtained by the plasma-chemical method and representing iron particles with an average size of 50-100 and intended for the diagnosis of tuberculosis [2].
Недостатком ферросорбента, получаемого плазмохимическим способом, и композита на его основе, является принципиальная невозможность их использования "in vivo" и "in vitro" из-за малых размеров частиц, что обуславливает низкие значения магнитной восприимчивости этих частиц, в связи с чем для выведения их из биологических сред требуется применение магнитных полей 1-3 Тл. В соответствии с медико-санитарными нормами допустимо наложение магнитных полей на биологические объекты, в частности кровь, в пределах 30-80 мТл [3]. The disadvantage of the ferrosorbent obtained by the plasma-chemical method, and the composite based on it, is the fundamental impossibility of their use in vivo and in vitro due to the small particle size, which leads to low values of the magnetic susceptibility of these particles, and therefore to remove them from biological media, the use of magnetic fields of 1-3 T is required. In accordance with health standards, the imposition of magnetic fields on biological objects, in particular blood, within 30-80 mT is permissible [3].
Другим недостатком плазмохимического способа получения ферросорбента является невозможность химической модификации поверхности частиц сорбента в процессе синтеза, что ограничивает функциональные возможности использования этого сорбента для удаления токсинов, особенно средне- и высокомолекулярных. Another disadvantage of the plasma-chemical method for producing ferrosorbent is the impossibility of chemical modification of the surface of the sorbent particles in the synthesis process, which limits the functionality of using this sorbent to remove toxins, especially medium and high molecular weight.
К недостаткам способа получения феррочастиц следует также отнести высокую энергоемкость, трудоемкость, необходимость использования сложного, дорогостоящего оборудования. The disadvantages of the method of producing ferroparticles should also include high energy intensity, labor intensity, the need to use complex, expensive equipment.
Задачей данного изобретения является получение магнитоуправляемого композита определенного химического состава с размером частиц 0,5-2,5 мкм и магнитной восприимчивостью 130-180 еми/г, сепарируемых в магнитных полях напряженностью до 100 мТл, расширение функциональных возможностей метода и эффективности при удалении низко-, средне- и высокомолекулярных токсинов, микрофлоры и ретровирусов "in vivo" и "in vitro". The objective of the invention is to obtain a magnetically controlled composite of a certain chemical composition with a particle size of 0.5-2.5 μm and a magnetic susceptibility of 130-180 em / g, separated in magnetic fields of intensity up to 100 mT, expanding the functionality of the method and efficiency when removing low- , medium and high molecular weight toxins, microflora and retroviruses "in vivo" and "in vitro".
Поставленная задача решается тем, что в способе получения магнитоуправляемого композита для биомедицинских целей путем термической обработки порошка железа Ferrum reductum порошок железа предварительно подвергают фракционированию в интервале скоростей газового потока 0,02-1,00 м/с и в интервале напряженности магнитного поля 10-103 А/м с выделением частиц железа размером 0,5-2,5 мкм, а термическую обработку осуществляют при 1000-1500oC в потоке инертного газа, содержащего частицы модифицирующих добавок с последующим покрытием поверхности частиц биологически активными соединениями, причем обработку частиц железа проводят в присутствии окислов кремния, и/или алюминия, и/или/углерода, а частицы ферросорбента покрывают пищевыми белками, или декстраном и лекарственными препаратами, или антителами.The problem is solved in that in a method for producing a magnetically controlled composite for biomedical purposes by heat treatment of iron powder Ferrum reductum, iron powder is preliminarily fractionated in the range of gas flow velocities of 0.02-1.00 m / s and in the range of magnetic field intensity of 10-10 3 a / m to release the size of 0.5-2.5 micron iron particles and the heat treatment is carried out at 1000-1500 o C in an inert gas stream containing particles of modifying additives, followed by coating the particle surface biologists Eski active compounds, the treatment of iron particles is carried out in the presence of oxides of silicon and / or aluminum and / or / carbon, and the particles coated with food proteins ferrosorbenta or dextran and drugs, or antibodies.
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
Высокодисперсный порошок железа (Ferrum reductum) подвергают фракционированию в потоке инертного газа со скоростью 0,02-1,00 м/с и в интервале напряженности магнитного поля 10-103 А/м для выделения фракций определенного гранулометрического состава (0,5-2,5 мкм). После чего частицы железа подвергают термической обработке при 1000-1500oC в потоке инертного газа, содержащего микрочастицы угля и/или окиси кремния, и/или окиси алюминия, которые осаждаются на поверхности частиц железа. Полученные предлагаемым способом частицы железа и композиты железо-уголь перед контактом с кровью покрывают пищевыми белками или декстраном для снижения травматизации форменных элементов крови. При этом несколько снижается сорбция низкомолекулярных токсинов (на 10-12%), однако возрастает сорбция высокомолекулярных токсинов (гемопротеиды). Покрытие частиц ферросорбента или железоугольного композита альбумином (пищевым) осуществляют путем озвучивания смеси сорбента и альбумина на УЗ-диспергаторе с последующим нагреванием до 120oC и охлаждением до комнатной температуры. Покрытие частиц ферросорбента желатином или декстраном осуществляют также методом озвучивания суспензии частиц с последующим отверждением покрытия формалином и отмывкой водой полученных капсул. Для уничтожения патогенной микрофлоры и ретровирусов и для удаления антигенов осуществляют модификацию поверхности железоугольного композита лекарственными препаратами и антителами. Модификацию лекарственными препаратами проводят методом физической сорбции в физиологическом растворе при 40oC. При использовании порошка ферросорбента посадку лекарственных препаратов осуществляют методом капсулирования. Модификацию поверхности частиц ферросорбента или железоугольного композита для последующей посадки антител осуществляют путем покрытия частиц альбумином или декстраном с последующей активацией глутаровым альдегидом или периодатом натрия.Highly dispersed iron powder (Ferrum reductum) is subjected to fractionation in an inert gas stream at a speed of 0.02-1.00 m / s and in the range of a magnetic field of 10-10 3 A / m to isolate fractions of a certain particle size distribution (0.5-2 5 μm). Then the iron particles are subjected to heat treatment at 1000-1500 o C in an inert gas stream containing microparticles of coal and / or silicon oxide, and / or aluminum oxide, which are deposited on the surface of the iron particles. Obtained by the proposed method, iron particles and iron-carbon composites are coated with food proteins or dextran before contact with blood to reduce trauma to blood cells. At the same time, the sorption of low molecular weight toxins decreases slightly (by 10-12%), however, the sorption of high molecular weight toxins (hemoproteins) increases. The particles of the ferrosorbent or iron-carbon composite are coated with albumin (food) by sounding the mixture of sorbent and albumin on an ultrasonic disperser, followed by heating to 120 ° C and cooling to room temperature. Coating the ferrosorbent particles with gelatin or dextran is also carried out by voicing a suspension of particles, followed by curing the coating with formalin and washing the resulting capsules with water. To destroy the pathogenic microflora and retroviruses and to remove antigens, the surface of the iron-carbon composite is modified with drugs and antibodies. Modification of drugs is carried out by the method of physical sorption in physiological saline at 40 o C. When using powder of ferrosorbent, the landing of drugs is carried out by the encapsulation method. The surface modification of the particles of a ferrosorbent or an iron-carbon composite for subsequent planting of antibodies is carried out by coating the particles with albumin or dextran, followed by activation with glutaraldehyde or sodium periodate.
Предлагаемым способом получены феррочастицы, железоугольные композиты и композиты железо-силикагель с размером частиц 0,5-2,5 мкм, намагниченностью 130-180 еми/г. Магнитная сепарация полученных композитов осуществима в полях напряженностью ≤ 100 мТл. The proposed method obtained ferroparticles, iron-carbon composites and iron-silica gel composites with a particle size of 0.5-2.5 μm, magnetization 130-180 em / g. Magnetic separation of the obtained composites is feasible in fields of strength ≤ 100 mT.
Изучена сорбционная эффективность различных типов композитов по отношению к низко-, средне- и высокомолекулярным веществам. В качестве модели низкомолекулярных веществ использовали фенобарбитал натрия, в качестве среднемолекулярных - витамин B12, в качестве высокомолекулярных - гемоглобин.The sorption efficiency of various types of composites with respect to low-, medium- and high-molecular substances was studied. Sodium phenobarbital was used as a model of low molecular weight substances, vitamin B 12 was used as medium molecular weight, hemoglobin was used as high molecular weight.
Сорбция веществ на магнитоуправляемых композитах проводилась в физиологическом растворе при 37oC при перемешивании в течение 15 с. Сепарацию композитов проводили в поле самарий-кобальтового магнита напряженностью 100 мТл.Sorption of substances on magnetically controlled composites was carried out in physiological saline at 37 o C with stirring for 15 s. Composites were separated in a field of a samarium-cobalt magnet with a strength of 100 mT.
Пример 1. В качестве сорбента использовали высокодисперсное железо со средним размером частиц 0,5-1,5 мкм, магнитная восприимчивость 130 еми/г. Example 1. As a sorbent used finely dispersed iron with an average particle size of 0.5-1.5 μm, the magnetic susceptibility of 130 em / g.
Пример 2. В качестве сорбента использовали железоугольный композит со средними размерами частиц 0,5-2,0 мкм, магнитная восприимчивость 157 еми/г. Example 2. An iron-carbon composite with an average particle size of 0.5-2.0 μm and a magnetic susceptibility of 157 em / g were used as the sorbent.
Пример 3. В качестве сорбента использовали композит железо-силикагеля со средним размером частиц 1,0-2,5 мкм, магнитная восприимчивость 180 еми/г. Example 3. As the sorbent used a composite of iron-silica gel with an average particle size of 1.0-2.5 μm, the magnetic susceptibility of 180 em / g.
Значения сорбционной эффективности изученных композитов представлены в таблице. The values of sorption efficiency of the studied composites are presented in the table.
Сравнение результатов сорбционной эффективности магнитоуправляемых композитов с имеющимися в литературе данными [1, 4, 5] показывает, что эффективность магнитоуправляемых композитов по сорбции низко- и высокомолекулярных веществ на 30-50% выше известных типов сорбентов, а по сорбции среднемолекулярных веществ соответствует или несколько превышает имеющиеся данные. Наиболее перспективным по эффективности сорбции и гемосовместимости является железосиликагелевый композит, не требующий специального покрытия. Comparison of the results of the sorption efficiency of magnetically controlled composites with the data available in the literature [1, 4, 5] shows that the efficiency of magnetically controlled composites for sorption of low and high molecular weight substances is 30-50% higher than the known types of sorbents, and for sorption of medium molecular weight substances it corresponds to or slightly exceeds available data. The most promising in terms of sorption efficiency and hemocompatibility is an iron-silica gel composite that does not require a special coating.
Литература
1. Горчаков В.Д., Сергиенко В.И., Владимиров В.Г., Селективные гемосорбенты, -М.: Медицина, 1989.Literature
1. Gorchakov V.D., Sergienko V.I., Vladimirov V.G., Selective hemosorbents, -M.: Medicine, 1989.
2. Авт. св. N 1684616, опубл. 15.10.91., Б.И. N 38. 2. Auth. St. N 1684616, publ. 10/15/91., B.I. N 38.
3. Кутушов М.В., Автореф. дисс. канд.мед.наук, М., 1990. 3. Kutushov M.V., Author. diss. Candidate of Medical Science, M., 1990.
4. Проблемы технического обеспечения и клинического применения гемосорбции и лимфосорбции. Ленинград. 1984, с. 33-39. 4. Problems of technical support and clinical application of hemosorption and lymphosorption. Leningrad. 1984, p. 33-39.
5. Терновой К.С., Сорбционная детоксикация в хирургической практике, Киев, 1985, с. 102-108. 5. Ternovoi KS, Sorption detoxification in surgical practice, Kiev, 1985, p. 102-108.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96116004A RU2109522C1 (en) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Method of producing magnetic-operable composite for biomedical aims |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96116004A RU2109522C1 (en) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Method of producing magnetic-operable composite for biomedical aims |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2109522C1 true RU2109522C1 (en) | 1998-04-27 |
RU96116004A RU96116004A (en) | 1998-12-10 |
Family
ID=20184182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96116004A RU2109522C1 (en) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Method of producing magnetic-operable composite for biomedical aims |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2109522C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005035113A1 (en) * | 2003-10-14 | 2005-04-21 | Germanov, Evgeny Pavlovich | Magnetically operated absorbent and method for the production thereof |
-
1996
- 1996-08-01 RU RU96116004A patent/RU2109522C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SU 1684616 А (Московский НИИ туберкулеза, Институт химической физики, Государственный НИИ химии и технологии элементоорганических соединений, Запорожский центр научно-технического творчества молодежи "ВЕДА"), 31.03.89, G 01 N 1/28. RU 2059425 С (Общество с ограниченной ответственностью "Элементоорганика"), 29.03.93, B 01 J 20/22. RU 2063801 С (Научно-производственная фирма "Аквазинэль"), 16.11.92, B 01 J 20/24. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005035113A1 (en) * | 2003-10-14 | 2005-04-21 | Germanov, Evgeny Pavlovich | Magnetically operated absorbent and method for the production thereof |
EA009095B1 (en) * | 2003-10-14 | 2007-10-26 | Михаил Владимирович КУТУШОВ | Magnetically operated absorbent and method for the production thereof |
US7888284B2 (en) | 2003-10-14 | 2011-02-15 | Evgeny Pavlovich Germanov | Magnetically operated absorbent and method for the production thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kemsheadl et al. | Magnetic separation techniques: their application to medicine | |
US7892766B2 (en) | Continuous flow chamber device for separation, concentration, and/or purification of cells | |
US5916743A (en) | Continuous process for the separation of biologic components from heterogeneous cell populations | |
EP0653062B1 (en) | Continuous centrifugation process for the separation of biologic components from heterogeneous cell populations | |
US20070178084A1 (en) | Continuous flow chamber device for separation, concentration, and/or purfication of cells | |
JP2006223313A (en) | Composition, kit and method for cell separation | |
US4839290A (en) | Process for producing cytotoxic T-cells and compositions produced by said process | |
Després et al. | CD34+ cell enrichment for autologous peripheral blood stem cell transplantation by use of the CliniMACs device | |
EP0421380B1 (en) | Tumor-lysing cell inducer, method for inducing tumor-lysing cell and device for inducing tumor-lysing cell | |
RU2109522C1 (en) | Method of producing magnetic-operable composite for biomedical aims | |
US4409330A (en) | Material and method for removing immunoglobulins from whole blood | |
Reading et al. | Magnetic affinity colloid (MAC) cell separation of leukemia cells from autologous bone marrow aspirates | |
RU2178313C1 (en) | Composition for extracorporal treatment of biological liquids and method to obtain magnetocontrolled sorbent | |
JPH0556360B2 (en) | ||
ES2375465T3 (en) | COMPOSITION, EQUIPMENT AND METHOD FOR SEPARATION OF CELLS. | |
JPS59155259A (en) | Filter for removing tunor cell | |
JPS6229524A (en) | Irritant for remedy of malignant tumor | |
JPH0741072B2 (en) | Immune function regulator | |
JP2001226292A (en) | Material for separating leukemia cell | |
Pepper | Selective blood filtration for therapy and prophylaxis | |
JPH09107956A (en) | Cell culture starting composition and its production | |
Stein | Staphylococcyl Protein A Immunoadsorption: Its Use, Effect, And Proposed Mechanisms Of Action | |
JPH05239099A (en) | New protein and material for inducing and stimulating antitumor immunocyte | |
JPH0362699B2 (en) | ||
JPH037165A (en) | Separating material, device, and method for sub-group of lymphatic spheres |