Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54502 МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ MEDICAL BIOPHYSICS AND BIOPHYSICAL CHEMISTRY МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Influence of microenvironment on the activity of drugs irradiated by a pulsed magnetic field Влияние микроокружения на активность лекарственных препаратов, облученных импульсным магнитным полем Роденко Н А Rodenko N A t.rodenko@mail.ru Васильева Т И Vasilyeva T I Беляева И. А. Belyaeva I. A.

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Самарский университет ru Samara University ru Самарский университет ru Samara University ru Самарский ФИЦ РАН Самара Россия Samara FRC RAS Samara Russian Federation 25 03 2020 25 03 2020 5 1 154 157 20 03 2020 20 03 2020 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54502/view

В настоящее время проблема по вырабатыванию устойчивости бактерий к антибиотикам становится все актуальнее. Существуют разные варианты создания новых групп антибиотиков, есть возможность увеличить антибактериальную активность антибиотиков за счет воздействия на них магнитным полем. В работе исследуется влияние микроокружения на активность антибиотика при воздействии импульсным магнитным полем (ИМП) высокой напряженности. Обнаружено увеличение фармакологической активности порошкообразного бензилпенициллина и антибиотика с целлюлозным носителем после облучения импульсным магнитным полем при определенных значениях напряженности, частоты и количества импульсов. Присутствие дополнительного микроокружения может внести изменения в результат воздействия импульсного магнитного поля на молекулы. Например, наличие целлюлозы может изменить движение молекул после воздействия на целлюлозные пленки с веществом импульсных магнитных полей. Такой природный полимер как целлюлоза может применяться в комплексе с лекарственным препаратом. Научная работа является актуальной, потому что в условиях импульсного магнитного поля возможна модификация полимерных материалов лекарственными препаратами для придания этим материалам антимикробной активности. Данный способ позволит значительно расширить возможности использования подобных материалов в медицине.

Currently, the problem of developing the resistance of bacteria to antibiotics is becoming increasingly important. There are different options for creating new groups of antibiotics, it is possible to increase the antibacterial activity of antibiotics by exposing them to a magnetic field. The effect of the microenvironment on the activity of an antibiotic when exposed to high-intensity pulsed magnetic field (PMF) is investigated. An increase in the pharmacological activity of powdered benzylpenicillin and an antibiotic with a cellulose carrier was detected after irradiation with a pulsed magnetic field at certain values of intensity, frequency and number of pulses. The presence of an additional microenvironment can make a difference in the effect of a pulsed magnetic field on molecules. For example, the presence of cellulose can change the movement of molecules after exposure to cellulose films with a substance of pulsed magnetic fields. Such a natural polymer as cellulose can be used in combination with a drug. Scientific work is relevant, because in the conditions of a pulsed magnetic field, it is possible to modify polymer materials with drugs to give these materials antimicrobial activity. This method will significantly expand the possibilities of using such materials in medicine.

 бензилпенициллин целлюлозный носитель биологическая активность импульсное магнитное поле benzylpenicillin cellulose carrier biological activity pulsed magnetic field

Васильева Т.И., Беляева И.А., Глущенков В.А., Роденко Н.А. Магнитные эффекты антибактериального действия облученного бензилпенициллина натриевой соли. Известия Самарского научного центра РАН, 2018, т. 20, № 5 (2), с. 307-316. @@[Vasilyeva T.I., Belyaeva I.A., Glushchenkov V.A., Rodenko N.A. Magnetic effects of the antibacterial action of irradiated benzylpenicillin sodium salt. Bulletin of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2018, vol. 20, no. 5 (2), pp. 307-316. (In Russ.)] Vasil'eva T.I., Belyaeva I.A., Gluschenkov V.A., Rodenko N.A. Magnitnye effekty antibakterial'nogo deystviya obluchennogo benzilpenicillina natrievoy soli. Izvestiya Samarskogo nauchnogo centra RAN, 2018, t. 20, № 5 (2), s. 307-316. @@[Vasilyeva T.I., Belyaeva I.A., Glushchenkov V.A., Rodenko N.A. Magnetic effects of the antibacterial action of irradiated benzylpenicillin sodium salt. Bulletin of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2018, vol. 20, no. 5 (2), pp. 307-316. (In Russ.)] Глущенков В.А., Васильева Т.И., Пурыгин П.П., Беляева И.А., Роденко Н.А., Мадьярова А.К., Юсупов Р.Ю. Изменение антибактериальной активности бензилпенициллина натриевой соли под воздействием импульсного магнитного поля высокой напряженности. Биофизика, 2019, т. 64, № 2, с. 296-306. @@[Glushchenkov V.A., Vasilieva T.I., Purygin P.P., Belyaeva I.A., Rodenko N.A., Madyarova A.K., Yusupov R.Yu. Changes in the antibacterial activity of benzylpenicillin sodium salt under the influence of a high-intensity pulsed magnetic field. Biophysics, 2019, vol. 64, no. 2, p. 296-306. (In Russ.)] Gluschenkov V.A., Vasil'eva T.I., Purygin P.P., Belyaeva I.A., Rodenko N.A., Mad'yarova A.K., Yusupov R.Yu. Izmenenie antibakterial'noy aktivnosti benzilpenicillina natrievoy soli pod vozdeystviem impul'snogo magnitnogo polya vysokoy napryazhennosti. Biofizika, 2019, t. 64, № 2, s. 296-306. @@[Glushchenkov V.A., Vasilieva T.I., Purygin P.P., Belyaeva I.A., Rodenko N.A., Madyarova A.K., Yusupov R.Yu. Changes in the antibacterial activity of benzylpenicillin sodium salt under the influence of a high-intensity pulsed magnetic field. Biophysics, 2019, vol. 64, no. 2, p. 296-306. (In Russ.)] Васильева Т.И., Шарова Т.В., Хренова А.А., Глущенков В.А., Кленова Н.А. Влияние импульсных магнитных полей на сорбционные свойства бактериальных целлюлозных пленок. Актуальные вопросы биологической физики и химии, 2019, т. 4, № 1, с.107-113. @@[Vasilyeva T.I., Sharova T.V., Khrenova A.A., Glushchenkov V.A., Klenova N.A. Influence of pulsed magnetic fields on the sorption properties of bacterial cellulose films. Topical issues of biological physics and chemistry, 2019, vol. 4, no. 1, pp.107-113. (In Russ.)] Vasil'eva T.I., Sharova T.V., Hrenova A.A., Gluschenkov V.A., Klenova N.A. Vliyanie impul'snyh magnitnyh poley na sorbcionnye svoystva bakterial'nyh cellyuloznyh plenok. Aktual'nye voprosy biologicheskoy fiziki i himii, 2019, t. 4, № 1, s.107-113. @@[Vasilyeva T.I., Sharova T.V., Khrenova A.A., Glushchenkov V.A., Klenova N.A. Influence of pulsed magnetic fields on the sorption properties of bacterial cellulose films. Topical issues of biological physics and chemistry, 2019, vol. 4, no. 1, pp.107-113. (In Russ.)] Иванова О.А., Коротких Н.И., Матвеев Н.Н., Гитлин В.Р. Воздействие радиационных и магнитных полей на процессы гелеобразование и кристаллизации полимеров. Вестник ВГУ, серия: Физика. Математика, 2008, № 2, с. 20-29. @@[Ivanova O.A., Korotkikh N.I., Matveev N.N., Gitlin V.R. The effect of radiation and magnetic fields on the processes of gelation and crystallization of polymers. VSU Bulletin, series: Physics. Mathematics, 2008, no. 2, pр. 20-29. (In Russ.)] Ivanova O.A., Korotkih N.I., Matveev N.N., Gitlin V.R. Vozdeystvie radiacionnyh i magnitnyh poley na processy geleobrazovanie i kristallizacii polimerov. Vestnik VGU, seriya: Fizika. Matematika, 2008, № 2, s. 20-29. @@[Ivanova O.A., Korotkikh N.I., Matveev N.N., Gitlin V.R. The effect of radiation and magnetic fields on the processes of gelation and crystallization of polymers. VSU Bulletin, series: Physics. Mathematics, 2008, no. 2, pr. 20-29. (In Russ.)] Кленова Н. А. Лабораторный практикум по микробиологии: учеб. пособие. Самара: Самарский университет, 2012, 102 с. @@[Klenova N.A. Laboratory workshop on microbiology: textbook. allowance. Samara: Samara University, 2012, 102 p. (In Russ.)] Klenova N. A. Laboratornyy praktikum po mikrobiologii: ucheb. posobie. Samara: Samarskiy universitet, 2012, 102 s. @@[Klenova N.A. Laboratory workshop on microbiology: textbook. allowance. Samara: Samara University, 2012, 102 p. (In Russ.)] Мусина, Л. Т. Физиология бактерий: метод. рекомендации для преподавателей и студентов мед. вузов. Казань: КГМУ, 2001, 32 с. @@[Musina L. T. Physiology of bacteria: method. recommendations for teachers and students of honey. Universities, Kazan: KSMU, 2001, 32 p. (In Russ.)] Musina, L. T. Fiziologiya bakteriy: metod. rekomendacii dlya prepodavateley i studentov med. vuzov. Kazan': KGMU, 2001, 32 s. @@[Musina L. T. Physiology of bacteria: method. recommendations for teachers and students of honey. Universities, Kazan: KSMU, 2001, 32 p. (In Russ.)] Лабинская, А.С, под ред. Лабинской А.С., Костюковой Н.Н., Ивановой С.М. Руководство по медицинской микробиологии. Частная медицинская микробиология и этиологическая диагностика инфекций: учеб. пособие для послевузовского проф. образования врачей. Москва: Бином, 2010, 1151 с. @@[Labinskaya A.S, ed. Labinskaya A.S., Kostyukova N.N., Ivanova S.M. Guide to medical microbiology. Private medical microbiology and etiological diagnosis of infections: textbook. manual for postgraduate prof. education of doctors. Moscow: Binom, 2010, 1151 p. (In Russ.)] Labinskaya, A.S, pod red. Labinskoy A.S., Kostyukovoy N.N., Ivanovoy S.M. Rukovodstvo po medicinskoy mikrobiologii. Chastnaya medicinskaya mikrobiologiya i etiologicheskaya diagnostika infekciy: ucheb. posobie dlya poslevuzovskogo prof. obrazovaniya vrachey. Moskva: Binom, 2010, 1151 s. @@[Labinskaya A.S, ed. Labinskaya A.S., Kostyukova N.N., Ivanova S.M. Guide to medical microbiology. Private medical microbiology and etiological diagnosis of infections: textbook. manual for postgraduate prof. education of doctors. Moscow: Binom, 2010, 1151 p. (In Russ.)] Сбойчаков В.Б. Клинические испытания дисков для определения чувствительности микроорганизмов к противомикробным лекарственным средствам. Санкт-Петербург: Анатолия, 2000, 16 с. @@[Sboychakov V.B. Clinical trials of discs to determine the sensitivity of microorganisms to antimicrobial drugs. St. Petersburg: Anatolia, 2000, 16 p. (In Russ.)] Sboychakov V.B. Klinicheskie ispytaniya diskov dlya opredeleniya chuvstvitel'nosti mikroorganizmov k protivomikrobnym lekarstvennym sredstvam. Sankt-Peterburg: Anatoliya, 2000, 16 s. @@[Sboychakov V.B. Clinical trials of discs to determine the sensitivity of microorganisms to antimicrobial drugs. St. Petersburg: Anatolia, 2000, 16 p. (In Russ.)] Шуб Г.М., Сумовская А.Е., Зырянов В.В. Автоматизированные методы индикации и индентификации микроорганизмов в экспресс-диагностике инфекций. Клиническая лабораторная диагностика, 2000, № 5, с. 46-48. @@[Shub G.M., Sumovskaya A.E., Zyryanov V.V. Automated methods of indication and identification of microorganisms in the express diagnosis of infections. Clinical laboratory diagnostics, 2000, no. 5, pp. 46-48. (In Russ.)] Shub G.M., Sumovskaya A.E., Zyryanov V.V. Avtomatizirovannye metody indikacii i indentifikacii mikroorganizmov v ekspress-diagnostike infekciy. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika, 2000, № 5, s. 46-48. @@[Shub G.M., Sumovskaya A.E., Zyryanov V.V. Automated methods of indication and identification of microorganisms in the express diagnosis of infections. Clinical laboratory diagnostics, 2000, no. 5, pp. 46-48. (In Russ.)] Шабан Ж.Г. Методы исследования в микробиологии: учеб.-метод. пособие. Минск: БГМУ, 2010, 124 с. @@[Shaban Zh.G. Research methods in microbiology: textbook. Method. allowance. Minsk: BSMU, 2010, 124 p. (In Russ.)] Shaban Zh.G. Metody issledovaniya v mikrobiologii: ucheb.-metod. posobie. Minsk: BGMU, 2010, 124 s. @@[Shaban Zh.G. Research methods in microbiology: textbook. Method. allowance. Minsk: BSMU, 2010, 124 p. (In Russ.)] Кленова Н.А. Лабораторный практикум по микробиологии: учеб. пособие. Самара: Самарский университет, 2012, 102 с. @@[Klenova N.A. Laboratory workshop on microbiology: textbook. allowance. Samara: Samara University, 2012, 102 p. (In Russ.)] Klenova N.A. Laboratornyy praktikum po mikrobiologii: ucheb. posobie. Samara: Samarskiy universitet, 2012, 102 s. @@[Klenova N.A. Laboratory workshop on microbiology: textbook. allowance. Samara: Samara University, 2012, 102 p. (In Russ.)] Фролов Ю.П. Математические методы в биологии. ЭВМ и программирование. Теоретические основы и практикум. Самара: Самарский университет, 1997, 205 с. @@[Frolov Yu.P. Mathematical Methods in Biology. Computers and programming. Theoretical foundations and workshop. Samara: Samara University, 1997, 205 p. (In Russ.)] Frolov Yu.P. Matematicheskie metody v biologii. EVM i programmirovanie. Teoreticheskie osnovy i praktikum. Samara: Samarskiy universitet, 1997, 205 s. @@[Frolov Yu.P. Mathematical Methods in Biology. Computers and programming. Theoretical foundations and workshop. Samara: Samara University, 1997, 205 p. (In Russ.)]