Видання, зареєтровані у фондах бібліотеки
Permanent URI for this communityhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/56
Browse
12 results
Search Results
Item Впровадження нових методичних підходів до розробки та вивчення гідрибних наноматеріалів медичного призначення(Сумський державний університет, 2023) Суходуб, Леонід Федорович; Sukhodub, Leonid FedorovychОб’єкт дослідження: впровадження нових методичних підходів до розробки та вивчення гідрибних наноматеріалів медичного призначення; морфологічні, структурні та протимікробні особливості біорозкладних матеріалів та покриттів; кінетика вивільнення лікарських препаратів in vitro у модельне середовище. Мета роботи – розробка методичних підходів до утворення апатит-полімерних біорозкладних композитних матеріалів та покриттів, модифікація їх біоактивними неорганічними речовинами та лікарськими засобами (ZnO, ZnS, фулерен С60, анестезин, диклофінак натрію) Проведено оптимізацію технології отримання біосумісних гранульованих матеріалів на основі гідроксиапатиту та природного полімеру хітозану, як систем для пролонгованої доставки лікарських засобів в зону імплантації; оптимізовано методику синтезу ZnS та ZnS-Alg наноструктурованих порошків та розроблено технологію нанесення ZnS та ZnS-Alg покриттів на модельні титанові імплантати; розроблено методику нанесення на Ti6Al4V субстрати гібридних кальцій фосфатних покриттів, легованих іонами срібла та вуглецевими наночастинками. Досліджено сорбційно-дренажні властивості апатит-полімерного композиту. Доведено, що використання композиту з вмістом НА, хітозану та ZnO є ефективним для дренування гнійних порожнин.Item Вплив фізико-хімічних параметрів на формування кальцій-фосфатних фаз у водних розчинах(Сумський державний університет, 2022) Яновська, Ганна Олександрівна; Yanovska, Hanna Oleksandrivna; Большаніна, Світлана Борисівна; Bolshanina, Svitlana Borysivna; Гусак, Євгенія Володимирівна; Husak, Yevheniia Volodymyrivna; Радченко, О.І.Об’єкт дослідження – вплив фізико-хімічних факторів на формування кальцій-фосфатних фаз у водних розчинах Мета роботи –дослідити фізико-хімічні особливості формування кальцій-фосфатних фаз у водних розчинах при осадженні в якості покриттів на модельні дентальні імплантати а також у складі композитних матеріалів на основі біополімерів. Встановлення закономірностей формування мікрогранул на основі гідроксиапатиту та альгінату натрію, дослідження сорбційних властивостей отриманих матеріалів по відношенню до йонів Zn2+ та Cu2+ Методи дослідження. Аналіз морфології отриманих композитів проведено методом скануючої електронної мікроскопії (SEO-SEM Inspect S50-B) в Сумському державному університеті, елементний аналіз здійснювався за допомогою енергодисперсійного спектрометра AZtecOne з детектором X-MaxN20 (Oxford Instruments plc.). Фізовий склад визначали за допомогою рентгенофазового аналізу (XRD) на приладі DRON-3M (Bourevestnik). Фазовий склад ідентифікували за допомогою картотеки. JCPDS (Joint Committee on Powder Diffraction Standards). Структурні компоненти молекул визначали методом ІЧ спектрометрії ThermoNicolet Nexus 470 (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) в організаціях-партнерах. Статичний контактний кут вимірювали для визначення гідрофільності чи гідрофобності отриманої поверхні на приладі. (OCA 15 EC, Series GM-10-473 V-5.0, Data Physics, Filderstadt, Germany) в організації партнері.Item Патоморфологічна характеристика біомінералізації при злоякісних пухлинах яєчників(Сумський державний університет, 2024) Чижма, Руслана Анатоліївна; Chyzhma, Ruslana AnatoliivnaЗростання показників захворюваності та смертності на злоякісні пухлини жіночої репродуктивної системи є актуальною проблемою сьогодення. Серед злоякісних пухлин жіночої репродуктивної системи рак яєчників займає четверте місце після новоутворень грудної залози, тіла та шийки матки. Однак, незважаючи на те, що рак яєчників має нижчий рівень поширеності в порівнянні з раком грудної залози, летальність при даній патології в три рази вища. Високий рівень смертності при злоякісних пухлинах яєчників обумовлений безсимптомним перебігом, прогресуванням пухлинного процесу та неефективністю скринінгових методів діагностики. Як правило, пухлини яєчників виявляються на ІІІ-IV стадії захворювання, лише в поодиноких випадках діагностуються на І-ІІ стадії. Це в свою чергу, відображається на коефіцієнті п’ятирічної виживаності, який сягає 92 % та 28 % для І-ІІ та ІІІ-IV стадії відповідно. Приблизно у 80 % жінок із пізньою стадією раку яєчників спостерігається прогресування або рецидив пухлинного процесу. Це призводить до зниження показників працездатності та повноцінності життя жіночого населення, що становить медико-соціальну проблему світового масштабу. Цілком ймовірно, що такі високі показники смертності зумовлені труднощами в ранній діагностиці або/та часто є випадковою знахідкою раку яєчників при діагностичному обстеженні з причини виникнення ускладнень даної патології або зовсім інших захворювань. Також, слід зауважити, що результати лікування раку яєчників залежать від багатьох факторів, а саме стадії захворювання, типу пухлинного процесу, гістогенезу, а також ступеню диференціації. Тим самим, це вкотре свідчить про цінність ранньої діагностики злоякісних новоутворень яєчників. Дисертаційна робота присвячена актуальній проблемі, а саме покращенні можливостей ранньої діагностики та прогнозуванню перебігу злоякісних пухлин яєчників на тлі процесів патологічної біомінералізації. Для вирішення даної проблеми, аналізу та обґрунтування отриманих результатів використовуються наступні методи дослідження: гістологічні, гістохімічні, імуногістохімічні, фізико-хімічні (сканувальна та просвічувальна електронна мікроскопія, енергодисперсивна рентгенівська спектроскопія, флюоресцентна мікроскопія та хімічний аналіз), морфометричні та інструментально діагностичні методи (ультразвукова діагностика), статистична обробка даних з використанням параметричних та непараметричних критеріїв. Для дослідження було вивчено 266 препаратів пухлинної тканини злоякісних новоутворень яєчників. Матеріал був представлений післяопераційними зразками. При цьому, було встановлено, що прояви патологічної біомінералізації спостерігалися у 19.54 % досліджених зразків, які всі були представлені серозними аденокарциномами. Для дослідження методами макроскопічного огляду, ультразвукової діагностики та гістологічного дослідження було відібрано 60 зразків пухлинної тканини: 30 зразків раку яєчників з ознаками біомінералізації (І група) та 30 зразків раку яєчників без ознак біомінералізації (ІІ група). За результатами наукового дослідження проведено аналіз захворюваності на злоякісні пухлини яєчників в Сумській області за період спостереження (2014 – 2021 років). Проведений порівняльний аналіз даних показників із загальнонаціональними. У ході дослідження встановлено, що розвиток біомінералізації починається на ранніх етапах канцерогенезу, що може мати важливе значення в ранній діагностиці пухлин яєчників. Біомінерали розміром більше 200 мкм візуалізуються за допомогою ультразвукового дослідження. Аналіз зображень гістологічного дослідження продемонстрував наявність патологічних біомінералів у вигляді псаммомних тілець (ПТ) у пухлинній тканині яєчника з варіацією кількості від 1 до 200 одиниць. ПТ переважно локалізувались у основі папілярних розростань серозної карциноми яєчників та детриті пухлинної тканини. Значна кількість ПТ знаходилася у товщі сполучної тканини пухлинних вузлів, а також прилеглої інтактної тканини яєчників. Виявлялись як у вигляді поодиноких утворень, так і скупчень, а також рівномірного «висіювання» по всій пухлинній тканині. Аналіз морфометричних характеристик мінералів на основі зображень гістологічних та імуногістохімічних методів досліджень демонстрував коливання розмірів від 12.6 до 493.7 мкм. Біомінерали за своєю будовою складалися з ламел та міжпластинчастого шару, які розташовані у послідовному порядку. Зазначена послідовність може свідчити про циклічність процесів формування кальцифікованих частинок. При тому, середня товщина міжпластинчастого шару становила 3.7 мкм, а середня товщина ламел дорівнювала 0.65 мкм. Встановлено, що товщина міжпластинчастого шару має прямий сильний кореляційний зв'язок з розмірами мінералів (r = 0.79; p < 0.001), що може свідчити про етапність формування даних тілець. Комплексне гістохімічне дослідження зразків (забарвлення алізариновим червоним S, за методом фон Косса, PAS-реакцією та Ван Гізоном) дозволило візуалізувати наявність сполук кальцій фосфату як мінеральної основи усіх досліджених біомінеральних частинок та наявність глікопротеїнів, фосфоліпідів та глікозамінокліканів. Це в свою чергу, візуалізувало структурні особливості ПТ, виділяючи ламели та міжпластинчасті шари. При імуногістохімічному дослідженні було встановлено накопичення остеопонтину (OPN) та білка амілоїду (ОС) на поверхні патологічних біомінералів. OPN покривав поверхню кальцифікатів з більш інтенсивним накопиченням по краях та між ламелами ПТ. На основі цього, ми можемо говорити про наявність гідроксиапатиту в структурному складі кальцифікатів. Накопичення OC візуалізувалось у структурі патологічних біомінералів, а саме у міжпластинчастих шарах ПТ, що свідчить про вміст білкового компоненту в структурі даних мінералів. Також, при аналізі імуногістохімічного дослідження у зразках групи раку яєчників з патологічною біомінералізацією встановлено достовірно вищу експресію маркерів OPN (p < 0.001), SPARC (p < 0.01) та Casp3 (p < 0.05). Зазначені результати можуть вказувати як на важливість механізму остеобластичної трансформації клітин пухлини та мікрооточення, так і на помітну роль дистрофічних змін у формуванні патологічних біомінералів. Не отримано достовірної різниці за критерієм Стьюдента між першою та другою досліджуваними групами при використанні антитіл проти OPG та RANKL. Це свідчить про те, що OPG та RANKL не мають безпосереднього взаємозв’язку з патологічною біомінералізацією. Це пов’язане з тим, що патологічна біомінералізації починає свій розвиток на ранніх етапах канцерогенезу, а OPG та RANKL взаємодіючи між собою на етапах метастазування. Також, не було встановлено достовірної різниці між досліджуваними групами при використанні антитіла проти CD68 та СD163. За допомогою використання сканувальної електронної мікроскопії (СЕМ) було встановлено, що кальцифікати являють собою часточки різного розміру, круглої форми з візуалізацією пластинчастих структур, так званих нашарувань. Варіація розмірів нанокристалів біомінеральних депозитів сягала від 8 до 540 нм. Найбільш ймовірні були кристали від 40 до 50 нм, в оточенні дрібних кристалічних часточок. Це в свою чергу свідчить про полідисперсну морфологію нанорозмірних кристалів патологічного депозиту. В EDX спектрах були лінії Ca та P. Співвідношення інтенсивності яких відображало характерні ознаки гідроксиапатиту. За даними карт розподілу елементів встановлено накопичення кальцію (Са), фосфору (Р) та кисню (О) в місцях локалізаціїкальцифікованих частинок. Відмічався рівномірний розподіл вуглецю (С) по полю сканованого зразка з відсутніми ознаками накопичення в місцях локалізації біомінералів. Дослідження мінералізованої тканини РЯ за допомогою рентген-дифракції та просвітлювальної електронної мікроскопії з електронною дифракцією було встановлено наявність слідів присутності фази кальциту, про що раніше не повідомлялося. Проведено хімічний аналіз зразків раку яєчників І групи, а саме порівняльний аналіз елементного складу біомінеральних депозитів (група 1) та прилеглої пухлинної тканини раку яєчників (група 2). Було досліджено, що основним елементом в першій групі було залізо (Fe), а другої групи – магній (Mg). Так як, дані біомінерали формуються на ранніх етапах канцерогенезу, це дозволить виявляти злоякісні новоутворення яєчників на початкових стадіях розвитку. Це в свою чергу, підтверджує можливість застосування діагностичних інструментальних методів з високою роздільною здатністю для ранньої діагностики раку яєчників. Отже, даний спосіб оптимізації діагностики злоякісних новоутворень яєчників, ґрунтується на структурних властивостях біомінеральних депозитів пухлинної тканини, що дозволить збільшити точність ранньої діагностики, а також інформативність кінцевого результату на до- і післяопераційних етапах, що не тільки може покращити прогноз, а й зберегти якість життя пацієнток.Item Вплив мікрохвильового опромінення на структуру, склад, морфологію та кінетику вивільнення гідрофобних лікарських засобів з 3D матриць на основі біоапатиту та біополімерів(Сумський державний університет, 2023) Кумеда, Марія Олександрівна; Кумеда, Мария Александровна; Kumeda, Mariia OleksandrivnaНаукова робота присвячена дослідженню впливу мікрохвильового опромінення на структуру, фазовий склад та здатність до вивільнення лікарських засобів з модифікованих наночастинками кальцій фосфат-біополімерних композитів гранульованої форми з метою удосконалення матеріалів для використання у регенеративній медицині. У вступі обґрунтовано актуальність обраної теми дисертаційної роботи, висвітлено мету, об’єкт, предмет та завдання дослідження, узагальнено наукову новизну та практичну цінність отриманих результатів, перераховано кількісні показники виконаної роботи – перелік публікацій, з зазначенням особистого внеску автора та відомостей про апробацію результатів дослідження. Перший розділ присвячений біоматеріалам, біокераміці на основі фосфатів кальцію і полімерів та характеристикам мікрохвильового опромінення. Фосфати кальцію мають чудову біосумісність завдяки своїй хімічній та кристалічній схожості з кістковими мінералами, характерними для яких є заміщений кальцій-дефіцитний гідроксиапатит. Природній полімер хітозан широко використовується в різних галузях досліджень, він є біосумісним та проявляє гарну антибактеріальну дію, особливо сумісно з іонами металів. Унікальні властивості іншого біополімеру, альгінату, включають біосумісність, здатність до біодеградації, нетоксичність, проліферацію клітин, гелеутворення, в’язкість і стабільність. Також, розглянуто фактори, що впливають на вивільнення лікарського засобу з полімерних матриць, що включають: композитний склад, пористість і питому поверхню, тип і концентрацію лікарського засобу, взаємодію лікарського засобу з матрицею, а також механізми внесення і вивільнення лікарського засобу. Показано перспективність використання багатокомпонентних композитів в інноваційних біомедичних тканино-інженерних імплантатах. Другий розділ зосереджений на синтезі наночастинок гідроксиапатиту (з метою вивчення впливу умов реакції на морфологію частинок), та композитах на основі отриманого апатиту з альгінатом і хітозаном, їх модифікації шляхом додавання вуглецевих наночастинок, характеристиках отриманих матеріалів і можливих технологіях синтезу, зокрема: звичайне хімічне осадження (ЗХО) і ЗХО/MW синтез. Описано вперше розроблений спосіб синхронного синтезу поліелектролітного матеріалу з безпосереднім утворенням кальцій фосфатної кристалічної фази у присутності біополімеру під час формування гранульованої форми. Для характеристики підготовлених матеріалів використовали скануючу електронну мікроскопію (SEM), трансмісійну електронну мікроскопію (TEM), дифракцію рентгенівських променів (XRD), дослідження механічної міцності, інфрачервону спектроскопію Фур’є перетворення (FTIR) і високоефективну рідинну хроматографію (HPLC). У третьому розділі наведено результати мікрохвильового синтезу гідроксиапатиту та композитів на його основі з вмістом альгінату натрію, оксиду графену та фулерену (С60). Кальцій фосфат, що утворюється під впливом мікрохвильового опромінення представлений кальцій-дефіцитним гідроксиапатитом (cdHA) з параметрами кристалічної решітки a = 0,938 нм та c = 0,688 нм. Цей факт був підтверджений за допомогою FTIR вимірювань, спектри показують смугу поглинання карбонату при 870 см-1 . Також наявні піки, що відповідають гідроксильній групі (OH) при 3416 і 631 см-1 ; а також смуги з піками при 1038, 960, 602 і 562 см-1 , що відповідають коливанням РO4 3- групи в cdНА. Синтезовані гранули на основі альгінату натрію мали розмір ~1,5-2 мм, для зручного заповнення кісткових дефектів. Додавання наночастинок фуллерену суттєво, вдвічі (79,5% для контрольного зразку, та 39,6-38,6% для модифікованих), знижує рівень поглинання вологи експериментальними зразками порівняно з контрольним зразком, у той час як додавання оксиду графену призводить до зниження набрякання всього на 6-7% (79,5% для контрольного зразку, та 72,9-75,1% для модифікованих) при рН 7,3. Вивільнення ліків із різними хімічними структурами та фізичними властивостями за pH 4,0 та 7,2 показало, що вивільнення хлоргексидину (CHX – амфіфільний антисептик з антибактеріальними властивостями) з альгінатних матриць обумовлено лише ерозією та є нетривалим (120 годин), у той час як вивільнення диклофенаку (DS – амфіфільний нестероїдний протизапальний засіб) має складний характер та більшу довготривалість (264 години). У нейтральному середовищі вивільнення хлоргексидину протягом першої доби (24 години) з усіх зразків майже не відрізняється та становить близько 80%. Повний вихід СНХ (близько 95%) при рН=7.2 зі зразку Alg/HAmw відбувається через 72 години. Вивільнення диклофенаку за першу добу в нейтральному середовищі (рН=7.2) із Alg/HAmw зразку становив близько 70% і концентрація в PBS складала 0.546 мг/мл, а повний вихід через 264 години склав біля 90%. В період від 96 до 360 годин в кислому середовищі концентрація вивільненого диклофенаку поступово збільшується на 5% для Alg/HAmw зразка без графену та на 10% для графен вмісних зразків. Під час дослідження антибактеріальної здатності фулерен апатит-альгінатних гранул виявлено більш ефективну антибактеріальну дію дослідних зразків проти S.Aureus. Проведені in vivo дослідження показали часткову резорбцію біоматеріалу з заміною його кістковою тканиною впродовж місяця. Четвертий розділ присвячено хітозан-апатитним матеріалам. Було досліджено вплив різних потужностей MW опромінення (300, 600 та 800 Вт) на морфологію та фізичні характеристики гранул без модифікаторів. Найбільш ефективною потужністю мікрохвильового синтезу була величина 800 Вт. У даному випадку отримували кальцій-дефіцитний гідроксиапатит з параметрами а=0,941 нм та с=0,688 нм, що означає, що присутність полімеру суттєво не впливає на кристалізацію гідроксиапатиту. Отриманий HA композитів відповідає JCPDS 00- 046-0905, але рентгенограми зразків, спечених при 600°C, показують, що деякі піки дещо зміщені в бік низьких кутів порівняно зі стехіометричною гексогональною коміркою. Після сушіння при 37 °C приблизний розмір утворених кристалітів становив 12-13 нм; для зразків, прожарених за 600 °C, розмір кристалітів збільшився. Примітно, що при збільшенні потужності MW з 300 Вт до 800 Вт розмір кристалітів зменшився з 28 нм до 23 нм, відповідно. Результати показали, що вивільнення ліофілізованого хлоргексидину зі зразків відбувалося з більшою швидкістю (100% за 312 годин), ніж вивільнення анастезину (AN – гідрофобний анестетик для поверхневої анестезії) (100% за 384 години). Найкращі параметри кінетичної моделі також було отримано для зразку синтезованого під впливом MW 800 Вт. У результаті індекс вивільнення n приймав значення від n = 0,75 до n = 0,82, демонструючи кінетику дифузії, що не підпорядковується закону Фіка. У подальшому даний зразок був модифікований фулереном для порівняння з альгінатними гранулами. Цікаво, що зразки, які містять хітозан з фулереном володіють вищим ступенем набрякання (48%) ніж альгінатні (39%), однак демонструють кращу стабільність форми. Результати експериментів засвідчили, що зразки з вмістом фулерену 150 та 300 мкг/мл не виявили антимікробної активності. Додаткові випробування зі зразками з різним вмістом фулерену показали, що при додаванні 0,004 мг/мл С60 антибактеріальна активність комплексу збільшувалася зі зменшенням концентрації, що пояснювалося зменшеною агрегацією наночастинок у розчині хітозану. Випробування композитів, що містять 300 і 150 мкг/мл фулерену, на життєздатність клітин, не виявили токсичного впливу, а метод відновлення ресазурину показав достатню проліферацію остеобластів на 3-й день порівняно з позитивним контролем. Останній розділ містить відомості про властивості вперше розроблених синхронно синтезованих хітозанових гранул. Новизна даного підходу полягає в кристалізації фосфатів кальцію безпосередньо у гранульованому полімері за надлишку фосфатів у розчині. XRD-спектри демонструють наявність в зразках декількох фаз ОФК, а саме HA (JCPDS 9-432), OCP (октакальцій фосфат) (JCPDS 01-074-1301), DCPA (дикальцій фосфат ангідрат) (JCPDS 2-1350), CPP (кальцій пірофосфат) (JCPDS 35-0002). Під впливом MW та з більшим співвідношенням Ca до CS середній вміст HA/OCP збільшується на 5, 7, 10 мас%, а частка CPP зменшується на 13, 12 та 14% у 0,15Сs/CaP, 0,45Сs/CaP, та 0,75Сs/CaP, відповідно до тих величин, які відповідають зразкам, синтезованим за допомогою конвекційного нагріву. Зі збільшенням співвідношення Ca/CS очікувано збільшується вміст кальцію, фосфору, а вміст вуглецю та азоту зменшується. У зразках 1С_MW, 2С_MW, 3С_MW до їх перебування в SBF збільшується вміст натрію, асоційованого з ТРР, в геометричній прогресії в 1.5, ≈3, ≈6 разів, відповідно. Вагове співвідношення Са/Р становить в середньому 0,12, що пояснюється значною кількістю фосфору, пов’язаною з присутністю ТРР. Оцінка модуля Юнга (E) показала, що значення E для зразка з MW дорівнює 780 МПа, що набагато вище порівняно зі зразком Ca/CS = 0,75 без MW (517 МПа). Слід зазначити, що гібридний композит, що містить CS, має відносно низький (˂ 100%) ступінь набрякання, що зі збільшенням частки кальцію наближається до значень попередньо описаних альгінатних та хітозанових гранул. Ефективність гібридного композиту в якості системи доставки лікарського засобу була досліджена на прикладі цефтриаксону (CF – гідрофільний цефалоспориновий напівсинтетичний антибіотик третього покоління). Лікарський засіб введений шляхом насичення вивільняється активно протягом першої доби, демонструючи «вибуховий» реліз поверхнево адсорбованого препарату. На противагу цьому, зі зразків де лікарський засіб введений під час синтезу, протягом перших двох діб вивільняється близько 10 % від загальної кількості лікарського засобу. Вперше показано, що зразки демонструють адсорбцію амінокислот на прикладі Триптофану. Розраховані коефіцієнти для різних моделей адсорбції (ізотерма Генрі, Ленгмюра, Фрейндліха та Сіпса) для оцінки характеру адсорбції. Модель адсорбції синтезованих зразків відповідає ізотермі Фрейндліха, що визначає неоднорідність поверхні та експоненційний розподіл енергії активних центрів. Очевидно, що адсорбція Trp більше контролюється неорганічною частиною гібридного матеріалу. Таким чином, зразки 0,75Сs/CaP та 0,75mwСs/CaP демонструють найбільшу здатність адсорбувати Trp з його більш концентрованих розчинів (60-30 ммоль/л) через збільшення частки HA/OCP. Дещо підвищена адсорбція на 0,15mwСs/CaP та 0,45mwСs/CaP зразках порівняно зі зразками 0,15Сs/CaP та 0,45Сs/CaP спостерігається через більш інтенсивне перетворення під впливом MW утвореного АСР на НА та ОСР, та більш розвинену зовнішню поверхню гранул, що дозволяє контактувати більшій кількості молекул. Попередні дослідження in vivo на щурах щодо біосумісності гібридних композитів показали, що вже після 30 днів імплантації матеріал був локально в зоні дефекту без міграції частинок у червоний кістковий мозок. Гранула була щільно оточена новоутвореною кістковою тканиною, яка у вигляді піків проникала в її крайові частини, замінюючи деградований композит. Встановлено, що полімер-кальцій фосфатні матеріали синтезовані за мікрохвильовою технологією демонструють поліпшені структурні та фізико хімічні властивості. Модифікація матеріалів карбоновими наночастинками призводить до поліпшення стабільності та механічної стійкості, підвищенню фармако-кінетичних, антимікробних та біологічних властивостей.Item Патоморфологічна характеристика та оптимізація діагностики та прогнозу інвазивного протокового раку грудної залози з біомінералізацією(Сумський державний університет, 2023) Коломієць, Олена Олегівна; Коломиец, Елена Олеговна; Kolomiiets, Olena OlehivnaРак грудної залози (РГЗ) є важливою медичної і соціальною проблемою, оскільки являється основною причиною смертності жінок від раку у всьому світі. Мікрокальцифікати у тканині грудної залози (ГЗ) відіграють важливу роль у розвитку патологічного процесу та впливають на гірший прогноз та метастазування. Їх присутність у тканині РГЗ є критерієм для визначення стадії захворювання та ранньої і диференційної діагностики РГЗ. Також важливим для оцінювання клінічного статусу та прогнозування ризиків розвитку ускладнень у разі злоякісних новоутворень, в тому числі як метастазування в різні органи, є використання дослідження пухлинного клітинного мікрототочення та метастатичного потенціалу пухлини. У дисертаційному дослідженні вивчається та вирішується важлива проблема – оптимізації діагностики та оцінки перебігу раку грудної залози з біомінералізацією. У процесі роботи над вирішенням актуальної проблеми були використані наступні методи дослідження: макроскопічні, гістологічні, гістохімічні, морфометричні, імуногістохімічні та фізико-хімічні методи (сканувальна та просвічувальна електронні мікроскопії, енергодисперсивна рентгенівська спектроскопія), статистична обробка даних з використанням параметричних та непараметричних критеріїв. Дослідження проводилось на матеріалі, отриманому під час хірургічних операцій на базі Сумського обласного клінічного онкологічного центру (СОКОЦ). Також у ході проведення ретроспективного аналізу було вивчено 469 випадків пункційних біопсій інвазивного раку грудної залози з архіву Наукового центру патоморфологічних досліджень кафедри патологічної анатомії СумДУ за період 2014-2019 років. Пункційні біопсії досліджені на предмет імуногістохімічної експресії рецепторів ER, PR, Her2-neu та наявності мікрокальцифікатів. Основне дослідження було проведене на 60 зразках тканини раку грудної залози. У роботі було заплановано вивчення 30 зразків пухлинної тканини з ознаками патологічної біомінералізації у вигляді мікрокальцифікатів, та 30 зразків раку грудної залози без ознак біомінералізації. Отримані результатами дисертаційного дослідження виявили клініко епідеміологічні особливості раку грудної залози в Сумській області у вигляді перевищення загальнодержавних показників захворюваності на РГЗ та їх зниження з початком пандемії COVID-19. За результатами дослідження поширеності РГЗ в Україні за областями (на 100 тис. жіночого населення) у період 2015-2020 років найбільша кількість випадків реєструється у м. Київ, Кіровоградській, Запорізькій, Сумській, Харківській та Херсонській областях, а найменші рівні показників захворюваності у Чернівецькій, Тернопільській, Рівненській, Івано-Франківській та Закарпатській областях. Середній показник рівня захворюваності на РГЗ у Сумській області впродовж 2015-2020 рр. складав (79,62 ± 6,5 ‰), що перевищувало загальнодержавний рівень (74,1 ± 3,74 ‰). Найвища захворюваність на РГЗ у Сумській області в зазначений період спостерігалась у м. Суми (81,62 ± 10,71), Путивльському (79,35 ± 16,76) та Роменському (78,52 ± 11,46) районах. Найнижчий рівень захворюваності був у Липово-Долинському (50,4 ± 4,3), Середино-Будському (46,83 ± 10,32) та Білопільському (41,93 ± 11,31) районах. Для Сумської області характерним є високий рівень захворюваності на РГЗ, проте у 2020 році простежується чітка тенденція до зниження цього показника внаслідок впливу пандемії вірусу SARS Cov-2 (Covid-19). На зростання кількості виявлених випадків РПЗ в Сумській області впливають комплекс чинників, зокрема покращання рівня якості клінічної та морфологічної діагностики в регіоні. Причинами високого рівня виявлення захворюваності в Сумській області є покращення лабораторно-інструментальних методів діагностики, широке впровадження імуногістохімічне дослідження пухлин РГЗ для всіх пацієнтів, діагностичної трепанобіопсії ГЗ, сучасних маммографів, комп’ютерних та магнітнорезонансних томографів, доступу до молекулярно-генетичного тестування, покращення фінансування онкологічної галузі через механізми Національної служби здоров’я України (НСЗУ). Це підтверджується перевищенням загальнодержавних показників виявлення ранніх стадій РГЗ впродовж 2015-2020 років. Комплексне гістохімічне дослідження зразків (забарвлення алізариновим червоним та за методом фон Косса) дозволило виявити присутність мікрокальцифікатів РГЗ різного фазового складу – оксалатів та фосфату кальцію. Спільне знаходження мікрокальцифікатів гідроксиапатитного і оксалатного фазового складу у частині випадків інвазивного раку ГЗ демонструє різну просторову локалізація мікрокальцифікатів, що свідчить про те, що біомінеральні депозити мають різні умови для формування мікрокальцифікатів. Цей факт вказує на те, що розвиток злоякісних пухлин ГЗ відбувається на фоні передіснуючої доброякісної патології, спадком якої є мікрокальцифікати, що складаються з оксалату кальцію. Ґрунтуючись на результатах дисертаційного дослідження були визначені діагностичні ознаки обох кристалічних форм мікрокальцифікатів, що може мати практичну цінність для клініцистів, зокрема патологів. За допомогою методів фізико-хімічного дослідження встановлено, що фосфат кальцію у структурі мікрокальцифікатів представлений у формі зрілого гідроксиапатиту із карбонатними заміщеннями. Вивчення впливу мікрокальцифікатів РГЗ на імуногістохімічні особливості клітини раку грудної залози була використана панель маркерів на визначення чутливості до рецепторів естрогенів, прогестеронів, епідермального фактору росту 2, поляризації макрофагів на М1та М1 фенотип, експресії остеобластичних маркерів. При порівнянні зразків біопсій пацієнток з РГЗ виявлено відсутність статистично достовірної різниці імуногістохімічної експресії рецепторів Er, Pr та білка Her-2-neu у випадку наявності та відсутності мікрокальцифікатів. Результати проведеного ІГХ дослідження вперше продемонстровали вплив патологічної біомінералізації РГЗ на підвищення експресії остеобластичних маркерів OPN, OPG, SPARC у групі зразків РГЗ з мікрокальцифікатами. Так, була виявлена статистично достовірну різниця експресії маркерів OPN (p < 0,001), OPG (p < 0,01), SPARC (p < 0,05) у тканині РГЗ з мікрокальцифікатами. Проте, пухлинна тканина не демонструвала достовірної різниці експресії RANKL (p > 0,05) між групами досліджуваних зразків РГЗ. Сукупність вказаних факторів може чинити частковий модулюючий ефект на клітини РГЗ та зумовлює розвиток їх специфічного остеобластичного профілю. Отримані дані можуть пролити світло на механізми розвитку віддалених метастазів РГЗ у кісткову тканину. Також результати імуногістохімічного дослідження вказують на достовірно вищий рівень експресії CD68-позитивних макрофагів типу М1 у тканині зразків РГЗ з мікрокальцифікатами, у порівнянні зі зразками групи без ознак біомінералізації (р<0,05). З іншого боку, було встановлено, що кількість CD163-позитивних макрофагів достовірно вища у тканині РГЗ без кальцифікатів. Можливим механізмом впливу мікрокальцифікатів на поляризацію макрофагів є підтримка ними хронічного запалення у тканинах і сприяння розвитку таким чином у макрофагах прозапального М1 фенотипу. Результати дисертаційного дослідження можуть бути використані як теоретичий базис для оптимізації діагностики та оцінки ризику ускладнень раку грудної залози за допомогою патоморфологічних діагностичних методів. Отримані результати, висновки та практичні рекомендації дисертації доповнюють та поглиблюють теоретичні уявлення щодо епідеміології, патогенезу раку грудної залози та розвитку метастазів до кісток. Наведені у дисертаційному дослідженні дані використовуютьсяі у навчальному процесі при підготовці фахівців у галузі медицини на базі теоретичних і клінічних кафедр патологічної анатомії, патологічної фізіології та онкології. Під час виконання дисертаційної роботи було запатентовано «Спосіб дослідження мікрокальцифікатів раку грудної залози з парафінових гістологічних блоків» (патент України на корисну модель № u202002521). Розроблена методика уже використовується науковій діяльності та є перспективною до впровадження у лікувально-діагностичну практичну роботу.Item Застосування нанокристалічного гідроксиапатиту при лікуванні гнійно-запальних захворювань нижніх кінцівок на тлі хронічної венозної недостатності(Сумський державний університет, 2022) Бєлай, Володимир Станіславович; Белай, Владимир Станиславович; Bielai, Volodymyr StanislavovychКількість хворих з гнійними патологічними процесами за даними різних авторів у хірургічних стаціонарах складають 15 – 40%. У структурі смертності після хірургічних втручань гнійні ускладнення досягають 30 %. Значні матеріальні витрати на лікування та терміни непрацездатності хворих трансформують цю проблему у соціально-економічну. В Україні варикозне розширення вен нижніх кінцівок розвивається у 15– 17 % дорослого населення: поміж яких у 25 % жінок та 10 % чоловіків. У 1–2 % хворих на варикозну хворобу процес ускладняється утворенням трофічних виразок. Поміж гнійно-запальних захворювань нижніх кінцівок трофічні виразки на тлі хронічної венозної недостатності найбільш поширені – понад 70 %. Трофічні виразки порушують функцію нижніх кінцівок, погіршують якість соціального та індивідуального життя хворих. Як наслідок, спостерігається значна втрата працездатності та рівень інвалідизації. Хронічна венозна недостатність супроводжується розладами лімфо- венозного кровообігу, що за наявності прогресивного зростання резистентності мікрофлори ран, робить перспективу загоєння трофічних виразок нижніх кінцівок проблематичною та тривалою, а лікування високовартісним. Сучасні методики мають на меті покращити умови для швидкого загоєння ранового дефекту зменшуючи ексудацію чи створюючи умови для видалення некротизованих тканин, деякі з них зменшують бактеріальну контамінацію. Але жоден з наведених методів не має комбінації сорбційних, бактерицидних властивостей з впливом на регенеративні процеси. Дисертаційна робота присвячена розв’язанню одного із актуальних питань хірургії, а саме підвищення ефективності лікування хворих з трофічними виразками нижніх кінцівок на тлі хронічної венозної недостатності, за рахунок розробки нової методики місцевої санації, дезінтоксикації та прискорення процесів ранового загоєння, шляхом дослідження властивостей нанокристалічного гідроксиапатиту в умовах експерименту на білих щурах та клінічної апробації апатит полімерної дренуючої пов’язки до складу якої входять гідроксиапатит, альгінат, хітозан з додаванням оксиду цинку. За результатами експериментального дослідження проведеного на 55 білих щурах підтверджені антибактеріальні, протизапальні та сорбційно- дезінтоксикаційні властивості гідроксиапатиту. Що дало можливість розробити та створити апатит полімерну дренуючу пов’язку, яка представляє собою альгінат – хітозановий пористий каркас на основі наноструктурованого гідроксиапатиту та запропонувати методику її використання. У якості біоактивного лікувального агента до гідроксиапатиту додано оксид цинку, який виявляє протимікробні властивості та надає матеріалу додаткової механічної міцності. Композитні матеріали на основі нанокристалічного гідроксиапатиту з додаванням цинку мають виражені сорбційні властивості, притаманні гідрофільним та гідрофобним сорбентам, що дає можливість ефективно використовувати їх в обох фазах ранового загоєння, проявляють антибактеріальну дію, прискорюють проліферацію фібробластів та позитивно впливають на фактор росту судинного ендотелію. Наведене створює умови для видалення нежиттєздатних тканин, пригнічення інфекції, стимуляції репаративних процесів та епітелізації, як наслідок зменшення термінів лікування. В основу дисертації покладено аналіз результатів лікування 110 хворих з трофічними виразками венозного ґенезу у відділенні судинної хірургії Сумської обласної клінічної лікарні в період 2019 – 2021 років. З метою оцінки ефективності проведеного лікування хворі були розподілені на дві групи. В основну групу входило 57 хворих, яким проводили лікування за запропонованою нами методикою без використання антибіотиків. В основі лікування було місцеве застосування апатит полімерної дренуючої пов’язки. Групу порівняння склали 53 хворих, які лікувалися згідно рекомендаціям затвердженим Асоціацією судинних хірургів України та клінічними протоколами затвердженими Наказом МОЗ України No1422 від 29.12.2016 року, які включали: флебопротекторні препарати, розчини антисептиків які застосовувалися місцево, антибіотики враховуючи інтенсивність гнійно – запальних процесів у ділянці виразки. Хворі обох груп отримували компресійну терапію. Проведено характеристику клінічного матеріалу та дизайну наукового дослідження. Детально проаналізований розподіл хворих за віком, статтю, мешканням, тривалістю захворювання з трофічними виразками, етіологічними факторами, локалізацією виразок, за суб’єктивними та об’єктивними клінічними показниками. Вивчено біоценоз трофічних виразок у хворих обох груп та антибактеріальні властивості нанокристалічного гідроксиапатиту з оксидом цинку, наведені результати морфологічних та імуногістохімічних досліджень у хворих з трофічними виразками нижніх кінцівок на тлі хронічної венозної недостатності у процесі лікування, наведені близькі та віддалені результати лікування з застосуванням апатит полімерної дренуючої пов’язки. У процесі виконання роботи використовувалися бактеріологічні, експериментальні, гістологічні, імуногістохімічні та статистичні методи дослідження. Оцінка ефективності лікування, епітелізації, ангіогенезу та запальної інфільтрації виразкового дефекту проводилася шляхом гістологічного дослідження біопсійного матеріалу до та після лікування з апатит полімерною дренуючою пов’язкою. У процесі клініко-експериментальної роботи виявили зменшення бактеріальної контамінації поверхні трофічних виразок при застосуванні гідроксиапатиту та композитних матеріалів, як складових апатит полімерної дренуючої пов’язки. Динаміка загоєння ранового дефекту у групі порівняння була повільнішою. Швидкість ранового загоєння у хворих групи порівняння становила 0,2 см2 /добу, що у 2,1 разу менше, ніж у хворих основної групи – 0,42 см2 /добу. Залежно від особливостей перебігу ранового процесу та площі ран середні терміни лікування у основній групі склали 19,6 дні, а у групі порівняння – 28,2 дні. Отже, при використанні АПДП середній термін лікування менший на 8,6 днів. Це безумовно має велике значення у моральному, соціально – психологічному і матеріальному аспектах. У процесі морфологічних досліджень, в основній групі на тлі використання нанокристалічного гідроксиапатиту як основи апатит полімерної дренуючої пов’язки виявлено суттєву різницю в регенерації виразкового дефекту. Встановлено інтенсивне очищення ранової поверхні від некротичних тканин та фібринових нашарувань, активна стимуляція проліферації фібробластів, збільшення кількості колагенових волокон, більш швидше розростання грануляційної тканини та епітелізація виразкового дефекту порівняно із хворими групи порівняння. Проводилися імуногістохімічні дослідження рецепторів до VEGF, який є фактором росту ендотелію судин, Podoplanine, який є маркером росту лімфатичних судин та CD – 31, який є маркером існуючих та новоутворених судин. При імуногістохімічному дослідженні у основній групі встановлено більшу кількість нових та функціонуючих артеріальних і венозних капілярів відмічених маркерами CD – 31 та VEGF. Кількість візуалізованих лімфатичних судин у грануляційній тканині за допомогою маркеру Роdoplanin значно переважала у зразках отриманих у хворих основної групи. На відміну від осіб групи порівняння, у яких кількість рецепторів до CD – 31, VEGF та Роdoplanin було значно меншою. Основними клінічними та лабораторними показниками, на яких акцентували увагу при вивченні загоєння трофічної виразки були: інтенсивність запального процесу (виразність больових відчуттів, набряк, гіперемія), зміна контамінації виразкового дефекту, поява грануляційної тканини, початок епітелізації. У перші 6 – 7 діб лікування, залежно від інтенсивності контамінації виразкової поверхні та площі ранового дефекту відмічалося зменшення інтенсивності запального процесу, очищення ранової поверхні від гнійно – фібринних нашарувань та активація росту грануляційної тканини, що сприяло загоєнню трофічної виразки. Враховуючи отримані результати досліджень вважаємо, що використання нанокристалічного гідроксиапатиту як базової складової апатит полімерної дренуючої пов’язки при лікуванні трофічних виразок нижніх кінцівок на тлі хронічної венозної недостатності це ефективний, простий у використанні та безпечний метод лікування. Відсутність необхідності у застосуванні антибіотиків підкреслюють економічну доцільність запропонованої нами методики.Item Фізичні основи формування складу апатит-біополімерних пористих матриць для контрольованої доставки лікарських засобів в зону імплантації(Сумський державний університет, 2020) Суходуб, Леонід Федорович; Суходуб, Леонид Федорович; Sukhodub, Leonid Fedorovych; Суходуб, Людмила Борисівна; Суходуб, Людмила Борисовна; Sukhodub, Liudmyla Borysivna; Прилуцький, Ю.І.; Дядюра, Костянтин Олександрович; Дядюра, Константин Александрович; Diadiura, Kostiantyn Oleksandrovych; Кумеда, Марія Олександрівна; Кумеда, Мария Александровна; Kumeda, Mariia Oleksandrivna; Іншина, Наталія Миколаївна; Иншина, Наталия Николаевна; Inshyna, Nataliia Mykolaivna; Гончарова, Світлана Анатоліївна; Гончарова, Светлана Анатольевна; Honcharova, Svitlana AnatoliivnaОб’єкт дослідження: процеси формування гібридних біоматеріалів з інкорпорацією лікарських біоактивних речовин, in vitro кінетика вивільнення лікарських препаратів у модельне біологічне середовище; фізичні властивості, структура, склад та біоактивність апатит-полімерних зразків; механічні властивості композитів; біосумісність та цитотоксичність біоматеріалів з вмістом іонів та наночастинок оксидів перехідних металів.Item Фізичні основи формування складу апатит-біополімерних пористих матриць для контрольованої доставки лікарських засобів в зону імплантації(Сумський державний університет, 2019) Суходуб, Леонід Федорович; Суходуб, Леонид Федорович; Sukhodub, Leonid Fedorovych; Суходуб, Людмила Борисівна; Суходуб, Людмила Борисовна; Sukhodub, Liudmyla Borysivna; Прилуцький, Ю.І.; Кумеда, М.О.Мета роботи – синтез та структурно-спектральні дослідження новітніх біополімер-апатитних матеріалів для ремоделювання кісткової тканини і забезпечення контрольованого вивільнення лікарських засобів; розробка методик отримання функціональних наноструктурованих матеріалів в різних лікарських формах (порошки, гідрогелі, плівки, гранули, скафолди).Item Розробка та дослідження наноструктурованих апатит-біополімерних композитних матеріалів та покриттів для медицини(Сумський державний університет, 2017) Суходуб, Леонід Федорович; Суходуб, Леонид Федорович; Sukhodub, Leonid Fedorovych; Суходуб, Людмила Борисівна; Суходуб, Людмила Борисовна; Sukhodub, Liudmyla Borysivna; Кузнецов, Володимир Миколайович; Кузнецов, Владимир Николаевич; Kuznetsov, Volodymyr Mykolaiovych; Мартинюк, Олексій Олександрович; Мартынюк, Алексей Александрович; Martyniuk, Oleksii Oleksandrovych; Мєшков, Артем Михайлович; Мешков, Артем Михайлович; Mieshkov, Artem Mykhailovych; Наталіч, Вікторія Вадимівна; Наталич, Виктория Вадимовна; Natalich, Viktoriia Vadymivna; Станіславов, О.С.Мета роботи – дослідження процесів біомінералізації, впливу іонів металів, білкових молекул, наночастинок різної природи на структуру матеріалу; розробка технологій отримання наноструктурованих матеріалів на основі НА та природних полімерів. Зроблено наступне: розроблені методики синтезу апатит-полімерних композитів на основі НА, досліджені їх механічні та хімічні властивості, вплив полімеру, ZnO, ультразвуку, надвисоких частот на формування НА; методики утворення наночастинок ZnO, ZnS та досліджено їх протимікробні властивості; створений біоматеріал на основі фосфорельованого хітозану. На модифікованій поверхні титанового субстрату отримано багатошарові покриття, що складаються з біоінертного шару пористого титану та біоактивного зовнішнього шару на основі НА з вмістом полімерів та ZnS. Досліджено взаємодію біоактивних покриттів з модельними фізіологічними розчинами, досліджені їх протимікробні властивості. Розроблені методики отримання біоматеріалів застосовано в циклі лабораторних робіт для магістрів за спеціальністю 8.163 "Біомедична інженерія" та впроваджено в навчальний процес.Item Розробка та дослідження наноструктурованих апатит-біополімерних композитних матеріалів та покриттів для медицини(Сумський державний університет, 2016) Суходуб, Леонід Федорович; Суходуб, Леонид Федорович; Sukhodub, Leonid Fedorovych; Суходуб, Людмила Борисівна; Суходуб, Людмила Борисовна; Sukhodub, Liudmyla Borysivna; Мартинюк, Олексій Олександрович; Мартынюк, Алексей Александрович; Martyniuk, Oleksii Oleksandrovych; Мєшков, Артем Михайлович; Мешков, Артем Михайлович; Mieshkov, Artem Mykhailovych; Станіславов, О.С.Дослідження процесів біомінералізації полімерних матриць кальцій фосфатами, впливу додаткових компонентів у складі створюваних композитів (іони металів, білкові молекули, наночастинок різної природи) на структурні та субструктурні особливості матеріалу; розробка та оптимізація технології отримання функціональних біосумісних наноструктурованих матеріалів різних лікарських форм (порошки, гідрогелі, пасти, гранули) на основі НА та природних полімерів, призначених для застосування в галузі ортопедії та травматології. Протягом 1 етапу виконання було зроблено наступне:розроблені методики синтезу апатит-полімерних композитів на основі НА, досліджені їх механічні властивості, вплив вмісту полімеру та оксиду цинку на структуру, стехіометричність та хімічний склад НА; визначено вплив ультразвуку та надвисоких частот на формування НА; розроблена технологія утворення матеріалу біомедичного призначення на основі фосфорельованого хітозану. Розроблено методики утворення наночастинок сполук цинку (ZnO, ZnS) та досліджено їх протимікробні властивості. Отримано покриття на модельних імплантантах методом вакуумно-дугового випаровування з підвищеними фізико-механічними властивостями.