Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Топ:
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2021-03-17 | 76 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Более чем 50 лет в СССР, России и зарубежных странах проводятся разработки наноматериалов, структур и технологий, которые направлены, в основном, для создания нано - и микромасштабных объектов, таких, как нано- и микротрубки, стержни, проволоки, плёнки, слоистые структуры, изометрические частицы, а также композитов, наполненных наночастицами, обладающих уникальными механическими и физическими свойствами, не характерными для макрочастиц. Из множества позиций нанотехнологий для ветеринарной медицины наиболее близки – создание наноматериалов, генное и постгеномное, биомедицинское, и ветеринарное направления, а также электроника.
На современном этапе все аспекты нанотехнологий в области ветеринарии и зоотехнии, вероятно, будут направлены на cохранение «пяти свобод» птицы: свободы («С») от голода и жажды, «С» от дискомфорта, «С» от боли, увечий и болезней, «С» от стресса, а также «С» вести себя естественно. Конкретно:
1. сохранение и создание искусственных и естественных условий обитания (содержание и кормление);
2. сохранение оптимального обмена веществ в организме птицы в искусственных и естественных биотопах (резистентность, иммунитет);
3. ограничение контакта птицы с патогеном (эпизоотология, эпидемиология);
4. выявление и идентификация патогенных микроорганизмов (их маркеров) в организме птицы и объектах внешней среды (индикация, диагностика);
5. разработка и усовершенствование биотехнологии изготовления диагностических, стимулирующих, транспортных (внутри организма), терапевтических, иммуногенных, протективных (включая химиопрепараты, антибиотики) и восстановительных (после болезни, инфекций) материалов, структур и комбинаций из них;
|
6. сенсорный, электронный контроль над состоянием здоровья птицы, условиями содержания и кормления, а также продуктивностью в естественных и искусственных условиях.
В связи с этим в последние годы предложен ряд материалов и структур, которые, с учётом их функции, заслуживают особого внимания, например, для:
1) контроля над условиями содержания птицы разработаны электронные чипы-имплантанты, сенсоры, квантовые точки для сбора информации в режиме реального времени, диоксид титана, который может быть использован для уменьшения концентрации СО и СО2, а также увеличения срока хранения материалов в несколько раз, углеродные трубки («бактерицидный ковёр»), оксид цинка (самоочищающиеся материалы), лантан (адсорбция фосфатов в воде, угнетение роста водорослей), наноэмульсии серебра на поверхности предметов, действие которых равно 1,0% раствору хлорной извести, оксид олова с присадкой серебра (антимикробное), металлические наночастицы с плазмонным резонансом (серебро, железо и др.), используемые для создания объёмных материалов, тонких плёнок, полимерных капсул, простота регулирования их проницаемости, микроконтейнеры, микрореакторы с включением индикаторных веществ для индикации чипами и другое, микросферолиты СаСО3 (адсорбция), тонкие (10-100 нм) нанометровые слои и нанокомпозиты (плёнки сверхпрочные) и так далее;
2) контроля над микрофлорой в объектах внешней среды и организме птицы – микросферолиты, люминосенсоры (индикация веществ), молекула+магнит (кластеры марганца и других элементов V и VI групп – железо, никель и др. – создание спиновых материалов, анализ белков), микроскопия с волоконно-оптической подсветкой, код нанобар, нанокристаллы и квантовые точки (индикация, контроль над движением микроорганизмов от животного до продуктов), электронные чипы, ДНК - и белковые чипы (обнаружение олигонуклеотидов и других белков) и другое. Система наночастиц серебра – «горячая точка» (серебро и лазерное облучение, спектроскопия отдельных молекул белков и др.), диэлектрик окись кремния (микроэлектроника, создание миниприборов для индикации микроорганизмов; минипланшеты, хромогенные и люминогенные краунсоединения на основе различных комбинаций (сочетаний) веществ – создание электронно-возбуждённого состояния, низкая термодинамическая устойчивость комплексов в водной среде. Соединения возможно использовать для индикации веществ, разработки новых методов диагностики, сигнальных систем, создания оптических сенсоров и фотоуправляемых рецепторов по отношению к катионам металлов и аммония (колориметрия), ИФА-ТИС (точного иммунного связывания), ПЦР, МФА (РИФ) и другие серологические (биологические) тесты, основанные на молекулярной комплементарности. Разработана теоретическая методология контроля и аттестации механических свойств наноматериалов, т.е. индикация нано - и микромасштабных объектов во внешней среде и в организме птицы.
|
3) производства биопрепаратов и микроприборов – аденовирусы, векторы, гены (маркированные живые вакцины, препараты для генной терапии), серебро, оксид цинка, углерод, бакмистерфуллерены, диоксид титана, наноматериалы для концентрирования бактерий и клеток (осаждения металлоклеточных агрегатов), гидраргилит алюминия и бемит (концентрация белка и катализ биологических процессов), генподсадка (создание устойчивых более иммуногенных биопрепаратов), разработка приборов семантической сети (получение информации на молекулярном уровне), наногенераторы (от нановатт до микроватт) для нанодатчиков, тензодатчиков, нанороботов, МЭМС – микроэлектромеханических систем, минимолекулы-магниты, метод обратной генетики (создание вакцин или диагностикумов на основе реассортантов, например, генов); Твин 20 совместно с ионами кобальта и никеля (усиление в 8-10 раз иммуносорбции);
4) лечения и доставки лекарственных веществ к мишени: хитокарбоксиметилглюкан (стимулирует активность макрофагов на фоне иммуносупрессии), канцеролизин (нетоксичен, лечение лейкоза), пробиотические комплексы (субстрат+лекарство), полисахариды (хитаны, пуллулан, курдлан, каррагинан и др.), плазмозаменители крови (леван, зимозан, декстраны), вирусные наноконтейнеры (доставка металлов, белков, реполимеризация белка оболочки и антигена, образование кристаллов), серебро, углеродные нанотрубки, оксид цинка или олова, наноэмульсии, электронные чипы (автоматический контроль лечения), сенсоры, квантовые точки и нанокристаллы, код нанобар (серебро и золото), нанодозаторы лекарственных веществ, металлические наночастицы с плазмонным резонансом (создание химических и биологических сенсоров), нанометровые слои и нанокомпозиты (толщина 10-100 нм; оболочки, субстраты, упаковки и т. д.), наномагниты, 3%-е дисперсное железо, К-ульдиферрит (повышение резистентности, гемопоэза гемоглобина, стимуляция иммунитета, источник энергии), УДС (антимикробное действие), электромагнитное поле (увеличение производства биопрепарата);
|
5) вакцинопрофилактики – конструирование рекомбинантных биообъектов, космидная технология, серебро, гидраргилит и бемит алюминия, нанотрубки для доставки иммуногена к мишени, сенсоры, индикаторы, нанокристаллы в составе биопрепарата, метод геноподсадки, молекулы-магниты для концентрирования антигена, нанодозаторы вакцинных препаратов (пролонгация), геномика, оптическая электроника и так далее.
Практическое значение нанотехнологий для ветеринарной науки будет выражено в «трех С»: снижении количества подопытных животных, совершенствовании экспериментальных методов и сокращение различных устройств при мониторинге эпизоотической ситуации.
В России (2008) для интенсивного развития нанотехнологии создана корпорация. Во многих российских учреждениях, в том числе Институте проблем механики РАН, изыскиваются подходы к контролю и аттестации нано - и микромасштабных объектов, материалов, элементов конструкций и изделий, изготовленных на их основе. Не исключено, что в ближайшее время в ветеринарной медицине после первого этапа – разработки достоверных методов определения механических, энергетических, физических, химических и других свойств наноматериалов и структур, наступит второй – изучение воздействия их на организм животного, определения полной степени их положительного и, в первую очередь, отрицательного эффекта на конкретные виды птиц, объекты (субъекты) внешней среды, включительно микроорганизмы – сапрофиты и известные патогены при определённых болезнях.
|
Пример использования наноматериалов: диоксид титана (TiO2), обладающий свойствами уменьшения концентрации СО и СО2, и увеличения срока хранения биопрепарата в несколько раз, применяют в качестве компонента лекарств «Терафлю» (Канада) и «Макропен» (Словения, Япония) в сочетании с антибиотиками, кислотами, полимерами, макроголем, сахарозой и др. Диоксид титана, вероятно, не токсичен, если биопрепараты предполагаются по применению «внутрь» пациентам разного возраста.
В России объем потребления диоксида титана в 2006 году составил порядка 75 тыс. тонн. TiO2 - бесцветное твердое кристаллическое вещество, чрезвычайно эффективное как белый пигмент. Нелетучий и нерастворимый в кислотах, щелочах и растворах при нормальных условиях.Он отличается высокой реакционной устойчивостью к различным соединениями способностью к отражению света видимой части спектра определенных длин волн. Обладает маслоемкостью – способностью частиц пигмента удерживать на своей поверхности определенное количество масла (что можно использовать в технологии изготовления масляных вакцин для птиц). Выражается она в граммах на 100 грамм пигмента и колеблется обычно от 10 до 20. Затем укрывистостью - способностью пигмента при равномерном распределении в объеме делать невидимым цвет исходного материала. Он придаёт светостойкость – свойство материала сохранять свой цвет под воздействием световых лучей и атмосферостойкость – свойство полимерных композиций сопротивляться разрушающему действию солнечных лучей, дождя, мороза, снега, ветра и других атмосферных факторов (например, газов и пыли, загрязняющих нижние слои атмосферы). Неорганическая (Al2O3, SiO2) увеличивает стойкость частиц диоксида титана к кислотному воздействию, которое может приводить к разрушению частиц пигмента. Органическая обработка улучшает распределение частиц пигмента в объеме композиции.
Диоксид титана активно применяют в пищевой промышленности для придания высокого отбеливающего и укрывистостного эффекта продуктам, для защиты цвета и упаковки (пластика) продуктов, таких как карамель, жевательная резинка, сахар, пудра и рафинад, лягушачьи лапки, курица, свиные и говяжьи языки, молочные поросята, мука, тесто, сахарная глазурь, джемы, молочные коктейли, брынза, сыворотка, сгущенное молоко, любая рыбо- и морепродукция) от ультрафиолетового излучения. TiO2 часто используется в фармацевтической промышленности для придания высокой химической чистоты, отбеливающего и укрывистосного эффекта.
В последнее время уделяется большое внимание разработке мукозальных вакцин. Интраназальное введение мышам вакцины против гриппа типа В, содержащий адьювант хитозан (биоадгезивный катионный полисахарид, состоящий из нескольких единиц N-ацетил, Д-глюкозамина), индуцировало образование IgG, а также IgA-антител в носу и лёгких.
|
Добавление в капсулу адьюванта может заметно активизировать иммунизацию ДНК-вакцинами. Иммобилизация ДНК в микрокапсулы открывает вероятность увеличения количества доставляемой в клетку данной кислоты, легко сохранить специфические лиганды, обеспечивая их взаимодействие с клеточными рецепторами, использовать несколько ДНК-плазмид или ДНК с белком, а также защитить ДНК от расщепления нуклеазами.
В России (2007) разработан метод микрокапсулирования ДНК герпесвируса, состоящего из следующих этапов:1- сорбция ДНК пористыми микрочастицами СаСО3 при 4оС в течение 20-24 часов, поочередного нанесения шести полимерных слоёв альгинина и поли - L-лизина, обеспечивающих технологически включение в капсулу 90% ДНК (6 мкг/капсулу) из окружающей жидкой фазы, растворения внутреннего ядра СаСО3 и отмывания капсул. Разработанный метод позволяет доставить ДНК в мишени - эукариотические клетки «in ovo» и» in vitro» и может быть использован для конструирования ДНК-вакцин.
Предназначенный для диагностики болезней ИФА – ТИС (точечного иммунного связывания) на мембранном сорбенте (нитроцеллюлозе) с добавлением Твин 20 и 0,01% комплекса ионов металлов кобальта и никеля в субстратную смесь, чувствительнее в 8 – 10 раз, чем обычные ИФА при исследовании болезни Ньюкасла.
Широко известный хлористый хром, часто используемый для изготовления ЭД, применим и для иммобилизации иммуноглобулинов на поверхности полистироловых микро – и макроизделий. Разработанные методы ИФА при чуме уток (автор Князев В.П.) показали чувствительность в 1,5 – 2,0 раза выше без снижения специфичности.
Борзионов В.Д., Алтунин А.Д., Белик Е.В. и Глазова Г.Н. в 2003 г. разработали метод создания наночастиц (НЧ) коллоидного золота, диаметром 15 нм, модифицированных лигандом – смесью из полиоксиэтиленлауринового спирта, глюкозы и поливинилового спирта при температуре 80 - 850С. После охлаждения на образовавшуюся гидрофильную облочку НЧ авторы сорбировали микроэлементы, специфические антитела и прочие вещества. НЧ являются агрегативноустойчивыми и однородными по составу. Не исключено, что в ближайшее время данный метод, как и вышеназванные, будут ипытаны при получении гипериммунных сывороток для диагностики, в разработках вакцинных и лекарственных препаратов.
Дополнительная информация о нанотехнологии представлена в описании болезней гепатита В, вирсного гепатита утят (в международных публикациях под названием вирусный гепатит уток), чумы уток (вирусного энтерита уток).
Список литературы
23. Метод оценки деформационно-прочностных свойств нанослоев металлов, нанесенных на поверхность полимеров / А.Л. Волынский, Д.А. Панчук, С.В. Моисеева [и др.] // Рос. нанотехнологии. – 2008. – Т. 3, № 1. – С. 97-103.
24.. Мишанин, Ю.Ф. Справочник по инфекционным болезням животных / Ю.Ф. Мишанин. - Ростов-н/Д: Март, 2002. – 576 с..
25. Мониторинг вируса Западного Нила в популяции диких птиц на юге Западной Сибири / Ю.В. Кононова, М.Ю. Щелканов, А.К. Юрлов [и др.] // Болезни диких животных: тр. Междунар. науч.-практ. конф. – Покров, 2004. – С. 85-90.
46. Чжонлинь, В. Наноустройства с автоподзаводом / В. Чжонлинь // В мире науки. – 2008. - № 4. – С. 47-51.
47. Шагинян, И.А. Идентификация и типирование патогенных бактерий: современные подходы / И.А. Шагинян // Вестник РАМН. – М., 2000. – С. 22-28.
БОЛЕЗНИ
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!