Нанотехнологии в спортивной медицине

Использование нанотехнологий для открытия фармакологических молекулярных субстанций для спортсменов. Создание дистанционного анализатора химического состава выдыхаемого спортсменом воздуха методом спектроскопии поглощения составляющих его наночастиц.

Рубрика Медицина
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 28.01.2019
Размер файла 171,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАНОТЕХНОЛОГИИ В СПОРТИВНОЙ МЕДИЦИНЕ

Зимина Д.Ю.

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Проведена работа с проектами олимпийского комитета России, в частности проанализированы разработки в области создания дистанционного анализатора химического состава выдыхаемого спортсменом воздуха методом спектроскопии рассеяния и поглощения составляющих его наночастиц [1], а так же синтезирование соединений на базе антиоксидантов - доноров монооксид азота структурированных в гидрогельной наноматрице, предназначенные для повышения работоспособности организма при высоких физических и психических нагрузках[2].

В последние годы нанотехнологии активно развиваются во многих областях науки. Важную роль нанотехнологии играют в спорте, а точнее в спортивной наномедицине. Основой наномедицины является использование нанотехнологий для открытия новых фармакологических молекулярных субстанций, подбор лекарственных средств для спортсменов, а так же доставка лекарственных средств в определенные места и ткани организма. Еще одним актуальным аспектом спортивной наномедицины является быстрый и качественный сбор информации о состоянии спортсмена [4].

Цель исследования.

Главной целью исследование является анализ разработок в области спортивной наномедицины и оценка необходимости разработок в спорте, для выявления факта принятия допинга, улучшения методов определения степени утомления и повышения трудоспособности.

В соответствии с целью, рассматривается проект создания дистанционного анализатора химического состава выдыхаемого спортсменом воздуха методом спектроскопии рассеяния и поглощения составляющих его наночастиц.

Основные определяющие компоненты спектроанализатора - сапфировые кассеты с микрокапиллярами и наноступеньками (рис. 1), на стенки которых нанесены наночастицы (рис. 2), оптические спектры которых изменяются при селективном захвате ими контролируемых молекул.

Рис.1. Сапфировые кассеты с микрокапиллярами и наноступеньками. нанесенными наночастицами.

Основным принципом прибора является регистрация спектров излучения и рассеяния примесями, селективно захваченными на специально подготовленные наночастицы. На Рис.3. представлена принципиальная схема спектроанализатора.

Рис.2. Принципиальная схема спектроанализатора

Концентрирование примесей в микрокапиллярах на наноступеньках, настроенных на селективный захват конкретных молекул, и высокочувствительный спектральный анализ позволит приблизить обнаружительную способность прибора к нюху собаки[1].

Это приведет к качественному улучшению методов выявления (в кротчайшие сроки) спортсменов употребляющих допинги и методов определения степени утомления спортсменов по спектральному анализу их выдоха (соотношение СО и СО2) и дистанционному спектру отражения от кровенаполненных зон тела (например, губ)

Далее возможно рассмотрение проекта синтезирования соединений на базе антиоксидантов - доноров монооксид азота структурированных в гидрогельной наноматрице, предназначенные для повышения работоспособности организма при высоких физических и психических нагрузках.

Создание препарата на базе нитромексидола в сочетании с гидрогельной наноматрицей на основе молекул и ионов серебра, являющегося принципиально недопинговым по своим фармакологическим характеристикам и способу применении, и позволяющим повысить работоспособность организма спортсмена, а также увеличить его антистрессовую защиту.

Создание препарата на базе нитромексидола в сочетании с гидрогельной наноматрицей на основе молекул и ионов серебра, являющегося принципиально недопинговым по своим фармакологическим характеристикам и способу применении, и позволяющим повысить работоспособность организма спортсмена, а также увеличить его антистрессовую защиту.

Одно из главных направление использование нитромексидола обусловлено его антиоксидантным действием, которое может быть успешно использовано для целей спортивной медицины.

В Институте проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) был синтезирован нитроксисукцинат 2,4,6-триметил-3-оксипиридина, который может быть использован как перспективное средство защиты живых организмов при баротравматических и огнестрельных ранениях за счет торможения процессов возникновения и развития вторичного некроза. В продолжение этих работ путём введения нитратной группы в молекулу известного препарата "мексидол" (сукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина) получен нитроксисукцинат 2-этил-6-метил-3-оксипиридина (нитроксимексидол), более доступный, чем его триметильный аналог[4]. Эти два нитроксисукцината можно рассматривать как уникальные лекарственные средства XXI века многопланового действия и в первую очередь как кардиотропные средства, в которых сочетаются два антирадикальных фрагмента - основание (антиоксидант) и нитроксиянтарная кислота (донор NO). Молекула оксиароматического основания ингибирует радикальную цепную реакцию окисления и нейтрализует образование пероксидных радикалов. Нитроксиянтарная кислота за счет генерации монооксида азота связывает супероксидные радикалы с образованием пероксинитрита, со своей стороны обуславливая биологическое действие препарата. нанотехнология фармакологический спортсмен химический

В то же время в лаборатории спектроскопии Тверского государственного университета открыта уникальная система, обладающая антимикробным действием и представляющая собой супрамолекулярный тиксотропный гидрогель (СТГ) с фрактальной структурой на основе цистеина, ионов и наночастиц серебра, при этом концентрация растворенных веществ в воде составляет 0,1-0,01%. Данный СТГ может быть использован как матрица для введения в него биологически активных веществ (БАВ), липосом и нанокапсул, заполненных БАВ, и тем самым может быть существенно повышен лечебный эффект нового композиционного препарата, например такого как нитромексидол. При этом предполагается вводить тиксотропный гидрогель с нитроксимексидолом, либо перорально, либо путем инъекционного введения этого гидрогеля, либо путем смазывания открытой кожной поверхности гидрогелем. При этом предполагается вводить тиксотропный гидрогель с нитроксимексидолом, либо перорально, либо путем инъекционного введения этого гидрогеля, либо путем смазывания открытой кожной поверхности гидрогелем [2].

Хорошим подтверждением проведенных исследований являются эксперименты, поведенные на мышах линии BDF-1 c целью доказательства повышения работоспособности живых организмов при введении в живые организмы ряда наших препаратов - доноров монооксида азота.

Опытной группе мышей вводили внутримышечно препарат - нитроксимексидол или его структурный аналог, а затем производили дислокацию (смещение) шейных позвонков с последующим вскрытием грудной клетки для визуального наблюдения за сокращением сердца. При этом было определено, что у мышей, которым предварительно вводили нитромексидол, время сокращения желудочков и предсердий продолжалось в течение 25 минут против 2-3 минут без препарата.

Таким образом, синтезированный препарат обладает ярко выраженным антигипоксическим действием и снижает потребность сердечной мышцы-миокарда в кислороде в 2 раза. Проведенные исследования позволяют предположить, что предварительное введение препарата спортсменам позволит существенно увеличить их работоспособность [3].

Новые соединения могут представить интерес с точки зрения повышения физической работоспособности человека в экстремальных и травматогенных условиях, в частности, не будучи допингами, но оказывая нормализирующее действие на проявление стресс-реакции со стороны организма, они могут быть с успехом применены для задач в области спорта.

Библиографический список

1. Цветков Д.С. «Создание дистанционного анализатора химического состава выдыхаемого спортсменом воздуха методом спектроскопии рассеяния и поглощения составляющих его наночастиц» //Статья. - 2010.

2. Федоров, Б.С. Стратегия синтеза новых лекарственных средств с пониженной токсичностью на основе метаболически активных доноров монооксида азота / Б.С. Федоров, М.А. Фадеев, Г.И. Козуб // Альманах клинической медицины. - 2006. - Т. XII. - С. 134-135.

3. Пат РФ № 2250210 Российская Федерация. Нитроксисукцинат 2,4,6-триметил-3-оксипиридина и способ его получения / Б.С. Федоров, М.А. Фадеев, Г.Н. Богданов, Д.В. Мищенко, В.Н. Варфоломеев. - № 2250209 (2005.04.20)

4. Lьllmann, Color Atlas of Pharmacology

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Понятие нанотехнологии как совокупности методов и приемов манипулирования веществом на атомном и молекулярном уровнях с целью производства продуктов с заданной атомной структурой. Основные области и направления применения нанотехнологий в медицине.

    презентация [4,6 M], добавлен 12.03.2015

  • Применение в медицине микроскопических устройств на основе нанотехнологий. Создание микроустройств для работы внутри организма. Методы молекулярной биологии. Нанотехнологические сенсоры и анализаторы. Контейнеры для доставки лекарств и клеточной терапии.

    реферат [431,5 K], добавлен 08.03.2011

  • Основные области применения нанотехнологий. Нанороботы в медицине. Транспортные свойства наночастиц. Целевая доставка лекарства в клетку. "Золотой" полимер как потенциальный носитель лекарственных препаратов. Многоуровневая система доставки препаратов.

    презентация [23,9 M], добавлен 20.03.2014

  • "Нанотехнологии" - это технологии, оперирующие величинами порядка нанометра. Направления нанотехнологии: изготовление электронных схем размером с молекулу (атом), разработка и изготовление машин, манипуляция атомами и молекулами; микроскопические датчики.

    реферат [11,9 K], добавлен 19.04.2009

  • Преимущества наносомальных лекарственных форм. Применение липосомных наночастиц для вакцинации и наночастиц для уничтожения раковых клеток, пористых нанокапсул из гидрокcиапатита, нанокапсул для дистанционной магнитно-инициируемой доставки лекарств.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 11.10.2014

  • Специфика подготовки спортивного врача, биохимических показатели спортсменов. Наблюдения спортивной медицины, норма здоровья для спортсменов, действие медицинских препаратов - допинга. Спортивный травматизм, этиология спортивных травм и их профилактика.

    контрольная работа [21,1 K], добавлен 19.09.2012

  • Рассмотрение основных направлений использование меда, маточного молочка, пчелиного яда, воска, перги, цветочной пыльцы в медицине и фармации. Изучение химического состава продуктов пчеловодства. Влияние продуктов пчеловодства на организм человека.

    дипломная работа [126,5 K], добавлен 30.01.2022

  • Применение радиоактивного излучения в медицине и промышленности. История открытия радиоактивности французским физиком А. Беккерелем. Использование радиации для диагностики и лечения различных заболеваний. Сущность и особенности радиационной стерилизации.

    презентация [883,2 K], добавлен 28.10.2014

  • Рассмотрение принципа работы медицинского робота "Да Винчи", позволяющего хирургам выполнять сложные операции, не касаясь пациента и с минимальным повреждением его тканей. Применение роботов и современных нанотехнологий в медицине и их значение.

    реферат [1,2 M], добавлен 12.01.2011

  • Использование полезных фармакологических свойств череды трёхраздельной для лечения различных наружных, внутренних заболеваний в современной медицине. Внешние признаки растения. Виды череды, встречающиеся в виде примесей в лекарственной растительном сырье.

    реферат [68,6 K], добавлен 21.12.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.