Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)

Для цитирования:

Башкатов А. Н., Генина Э. А., Каменских Т. Г., Тучин В. В. Исследование диффузии милдроната® в склере глаза человека // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2016. Т. 16, вып. 3. С. 167-177. DOI: 10.18500/1817-3020-2016-16-3-167-177

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 283)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Биофизика и медицинская физика
УДК: 
535.361; 53.06; 617.73; 76.03.29
DOI: 
10.18500/1817-3020-2016-16-3-167-177

Исследование диффузии милдроната® в склере глаза человека

Авторы: 
Башкатов Алексей Николаевич, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Генина Элина Алексеевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Каменских Татьяна Григорьевна, Саратовский государственный медицинский университет им. В. И. Разумовского
Тучин Валерий Викторович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Исследование диффузии лекарственных препаратов в склере является важной задачей при оценке дозы необходимой для достижения достаточной концентрации препарата во внутренних тканях глаза. Методика определения коэффициента диффузии основана на регистрации и анализе временной зависимости изменения рассеивающих характеристик склеры за счет частичного замещения внутритканевой жидкости Милдронатом®, что ведет к уменьшению коэффициента отражения склеры. Измеренное значение коэффициента диффузии милдроната в склере составило (1.31±0.66) × 10-6 см2/с.

Ключевые слова: 
склера глаза человека
Милдронат®
коэффициент диффузии
Список источников: 
  1. Ничевилова Е. Н., Березников А. И., Левченко Т. П. Использование милдроната в лечении дистрофических заболеваний сетчатки и зрительного нерва // Федоровские чтения-2011 : материалы IX Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. М., 2011. URL: http://www.eyepress.ru/article.aspx?8965 (дата обращения: 10.04.2016).
  2. Милдронат. URL: http://www.medkrug.ru/medicament/show/7502 (дата обращения: 10.04.2016).
  3. Егоров Е. А., Каменских Т. Г. Серянов Ю. В. Исследование транспорта лекарственных препаратов, используемых в лечении частичной атрофии зрительного нерва, под влиянием физиовоздействий // Клиническая офтальмология. 2007. Т. 8, № 2. С. 45–47.
  4. Стольниц М. М., Башкатов А. Н., Генина Э. А., Тучин В. В. Математическая модель диффузии лекарственных препаратов и иммерсионных жидкостей в тканях глаза человека // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика. 2008. Т. 8, вып. 1. С. 15–20.
  5. Орлова А. С., Башкатов А. Н., Генина Э. А., Колбенев И. О., Каменских И. Д., Каменских Т. Г., Тучин В. В. Влияние 40%-го раствора глюкозы на структуру роговицы человека // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика. 2014. Т. 14, вып. 1. С. 11–19.
  6. Башкатов А. Н., Генина Э. А., Кочубей В. И., Каменских Т. Г., Тучин В. В. Оптическое просветление склеры глаза водным 30%-м раствором глюкозы // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика. 2015. Т. 15, вып. 3. С. 18–24. DOI: https://doi.org/10.18500/1817-3020-2015-15-3-18-24
  7. Boubriak O. A., Urban J. P. G., Akhtar S., Meek K. M., Bron A. J. The effect of hydration and matrix composition on solute diffusion in rabbit sclera // Exp. Eye Res. 2000. Vol. 71. P. 503–514.
  8. Башкатов А. Н., Генина Э. А., Синичкин Ю. П., Кочубей В. И., Лакодина Н. А., Тучин В. В. Определение коэффициента диффузии глюкозы в склере глаза человека // Биофизика. 2003. Т. 48, вып. 2. С. 309–313.
  9. Genina E. A., Bashkatov A. N., Zubkova E. A., Kamenskikh T. G., Tuchin V. V. Measurement of Retinalamin diffusion coeffi cient in human sclera by optical spectroscopy // Optics and Lasers in Engineering. 2008. Vol. 46. P. 915–920.
  10. Каменских Т. Г., Башкатов А. Н., Тучин В. В., Генина Э. А. Клинико–экспериментальное обоснование применения препарата «Кортексин» в лечении частичной атрофии зрительного нерва // Клиническая офтальмология. 2006. Т. 7, № 4. С. 147–150.
  11. Генина Э. А., Башкатов А. Н., Тучин В. В., Гхосн М. Г., Ларин К. В., Каменских Т. Г. Диффузия кортексина в склере глаза человека // Квантовая электроника. 2011. Т. 41, № 5. С. 407–413.
  12. Каменских Т. Г., Башкатов А. Н., Тучин В. В., Генина Э. А. Экспериментальное обоснование применения препарата «Ретиналамин» в лечении частичной атрофии зрительного нерва // Саратовский научно-медицинский журнал. 2007. Т. 3, № 1. С. 77–79.
  13. Bashkatov A. N., Genina E. A., Sinichkin Yu. P., Kochubey V. I., Lakodina N. A., Tuchin V. V. Glucose and mannitol diffusion in human dura mater // Biophysical J. 2003. Vol. 85, iss. 5. P. 3310–3318.
  14. Genina E. A., Bashkatov A. N., Tuchin V. V. Tissue optical immersion clearing // Expert Review of Medical Devices. 2010. Vol. 7, № 6. P. 825–842.
  15. Зубкина Е. А., Генина Э. А., Башкатов А. Н., Тучин В. В. Оптическое просветление тканей глаза // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2011. Т. 13, № 4, вып. 2. С. 588–594.
  16. Genina E. A., Bashkatov A. N., Sinichkin Yu. P., Yanina I. Yu., Tuchin V. V. Optical clearing of biological tissues: prospects of application in medical diagnostics and phototherapy // J. of Biomedical Photonics & Engineering. 2015. Vol. 1, № 1. P. 22–58.
  17. Tuchina D. K., Shi R., Bashkatov A. N., Genina E. A., Zhu D., Luo Q., Tuchin V. V. Ex vivo optical measurements of glucose diffusion kinetics in native and diabetic mouse skin // J. of Biophotonics. 2015. Vol. 8, iss. 4. P. 332–346.
  18. Tuchin V. V., Maksimova I. L., Zimnyakov D. A., Kon I. L., Mavlutov A. H., Mishin A. A. Light propagation in tissues with controlled optical properties // J. Biomed. Opt. 1997. Vol. 2, iss. 4. P. 401–417.
  19. Komai Y., Ushiki T. The three–dimensional organization of collagen fi brils in the human cornea and sclera // Invest. Ophthalmol. & Vis. Sci. 1991. Vol. 32, iss. 8. P. 2244–2258.
  20. Amsden B. Solute diffusion within hydrogels. Mechanisms and models // Macromolecules. 1998. Vol. 31, iss. 23. P. 8382–8395.
  21. Peck K. D., Ghanem A.–H., Higuchi W. I. Hindered diffusion of polar molecules through and effective pore radii estimates of intact and ethanol treated human epidermal membrane // Pharmaceutical Research. 1994. Vol. 11, iss. 9. P. 1306–1314.
  22. Mitragotri S., Anissimov Yu. G., Bunge A. L., Frasch H. F., Guy R. H., Hadgraft J., Kasting G. B., Lane M. E., Roberts M. S. Mathematical models of skin permeability : an overview // Intern. J. Pharmaceutics. 2011. Vol. 418. P. 115–129.
  23. Anissimov Yu. G., Jepps O. G., Dancik Y., Roberts M. S. Mathematical and pharmacokinetic modelling of epidermal and dermal transport processes // Advanced Drug Delivery Reviews. 2013. Vol. 65. P. 169–190.
  24. Frasch H. F., Barbero A. M. Application of numerical methods for diffusion–based modeling of skin permeation // Advanced Drug Delivery Reviews. 2013. Vol. 65. P. 208–220.
  25. Khalil E., Kretsos K., Kasting G. B. Glucose partition coeffi cient and diffusivity in the lower skin layers // Pharmaceutical Research. 2006. Vol. 23, iss. 6. P. 1227–1234.
  26. Bashkatov A. N., Genina E. A., Tuchin V. V. Measurement of glucose diffusion coeffi cients in human tissues // Handbook of Optical Sensing of Glucose in Biological Fluids and Tissues. ed. Valery V. Tuchin. Taylor & Francis Group LLC, CRC Press, 2009. Ch. 19. P. 587–621.
  27. Leonard D. W., Meek K. M. Refractive indices of the collagen fi brils and extrafi brillar material of the corneal stroma // Biophysical J. 1997. Vol. 72, iss. 3. P. 1382–1387.
  28. Kohl M., Essenpreis M., Cope M. The infl uence of glucose concentration upon the transport of light in tissue– simulating phantoms // Phys. Med. Biol. 1995. Vol. 40. P. 1267–1287
  29. Bashkatov A. N., Genina E. A., Kochubey V. I., Tuchin V. V. Estimation of wavelength dependence of refractive index of collagen fi bers of scleral tissue // Proc. SPIE. 2000. Vol. 4162. P. 265–268.
  30. Тучин В. В. Оптика биологических тканей. Методы рассеяния света в медицинской диагностике. М. : ФИЗМАТЛИТ, 2012. 812 с.
  31. Wang L., Jacques S. L., Zheng L. MCML – Monte Carlo modeling of light transport in multi–layered tissues // Computer Methods and Programs in Biomedicine. 1995. Vol. 47. P. 131–146.
  32. Nilsson H., Larsson M., Nilsson G., Stromberg T. Photon pathlength determination based on spatially resolved diffuse refl ectance // J. Biomed. Opt. 2002. Vol. 7, iss. 3. P. 478–485.
  33. Zhong X., Wen X., Zhu D. Look-table-based inverse model for human skin refl ectance spectroscopy: two layered Monte Carlo simulations and experiments // Optics Express. 2014. Vol. 22, iss. 1. P. 1852–1864.
  34. Bohren C. F., Huffman D. R. Absorption and scattering of light by small particles. New York : John Willey & Sons Inc., 1983. 530 p.
  35. Банди Б. Методы оптимизации. М. : Радио и связь, 1988. 128 с.
  36. Башкатов А. Н., Генина Э. А., Кочубей В. И., Тучин В. В. Оптические свойства склеры глаза человека в спектральном диапазоне 370–2500 нм // Оптика и спектроскопия. 2010. Т. 109, № 2. С. 226–234.
  37. Котык А., ЯначекК. Мембранный транспорт. М. : Мир, 1980. 341 с.
  38. Генина Э. А., Башкатов А. Н., Синичкин Ю. П., Тучин В. В. Оптическое просветление склеры глаза in vivo под действием глюкозы // Квантовая электроника. 2006. Т. 36, № 12. С. 1119–1124.
  39. Cheruvu N. P. S., Kompella U. B. Bovine and porcine transscleral solute transport: infl uence of lipophilicity and the choroid–bruch’s layer // Invest. Ophthalmol. & Vis. Sci. 2006. Vol. 47, iss. 10. P. 4513–4522.
  40. Edwards A., Prausnitz M. R. Fiber matrix model of sclera and corneal stroma for drug delivery to the eye // AIChE J. 1998. Vol. 44, iss. 1. P. 214–225.
  41. Geroski D. H., Edelhauser H. F. Transscleral drug delivery for posterior segment disease // Advanced Drug Delivery Reviews. 2001. Vol. 52. P. 37–48.
  42. Olsen T. W., Edelhauser H. F., Lim J. I., Geroski D. H. Human scleral permeability. Effect of age, cryotherapy, transscleral diode laser, and surgical thinning // Invest. Ophthalmol. & Vis. Sci. 1995. Vol. 36, iss. 9. P. 1893–1903.
  43. Prausnitz M. R., Noonan J. S. Permeability of cornea, sclera, and conjunctiva: a literature analysis for drug delivery to the eye // J. Pharmaceutical Sci. 1998. Vol. 87, iss. 12. P. 1479–1488.
  44. Ghosn M. G., Tuchin V. V., Larin K. V. Depth–resolved monitoring of glucose diffusion in tissues by using optical coherence tomography // Optics Letters. 2006. Vol. 31, iss. 15. P. 2314–2316.
  45. Ghosn M. G., Tuchin V. V., Larin K. V. Nondestructive quantifi cation of analyte diffusion in cornea and sclera using optical coherence tomography // Invest. Ophthalmol. & Vis. Sci. 2007. Vol. 48, iss. 6. P. 2726–2733.
  46. Ghosn M. G., Carbajal E. F., Befrui N. A., Tuchin V. V., Larin K. V. Differential permeability rate and percent clearing of glucose in different regions in rabbit sclera // J. Biomed. Opt. 2008. Vol. 13, iss. 2. 021110.
  47. Ghosn M. G., Carbajal E. F., Befrui N. A., Tuchin V. V., Larin K. V. Concentration effect on the diffusion of glucose in ocular tissues // Optics in Lasers in Engineering. 2008. Vol. 46. P. 911–914.
  48. Larin K. V., Ghosn M. G., Tuchin V. V. Depth-resolved monitoring of analytes diffusion in ocular tissues // Proc. SPIE. 2007. Vol. 6429. 642918.
Краткое содержание:
скачать
(загрузок: 191)
  • 1607 просмотров