Застосування наночасток для лікування тварин
Курсовой проект - Сельское хозяйство
Другие курсовые по предмету Сельское хозяйство
зоні наночасток сягає 105 В/см, що значно (на три порядки) перевищує пороговий рівень дезінвазійної здатності електричного поля і призводить до знищення яєць і личинок гельмінтів.
Робота включала три необхідно взаємоповязаних етапи, із яких два перших можна розглядати як підготовчі. Зокрема, на першому із застосуванням загальноприйнятих гельмінтоовоскопічних методів були отримані життєздатні яйця свинячої аскариди.
На другому етапі було налагоджене лабораторне культивування цих яєць та їхнє диференціювання на життєздатні й нежиттєздатні, незрілі та зрілі.
Третій, основний, етап роботи полягав у створенні експериментальної моделі шляхом компанування інвазійного матеріалу, сирого осаду стічних вод тваринницької ферми та наногальванічних елементів, утворених наночастками біоцидних металів. При цьому напруга електричного поля в ближній зоні електричнозаряджених наночасток сягала 100 000 В/см, а кількість самих наночасток в середовищі становила 1010 1012 часток/л. За рахунок броунівського руху наночастки знаходились у безпосередній близькості від яєць гельмінтів, що надзвичайно підвищило ефективність дії препарату.
В експерименті були задіяні 6 дослідних і 2 контрольних групи. У вісім ємностей заливали по 1 л сирого осаду стічних вод тваринницької ферми. Потім до кожної з них вносили по 50 життєздатних яєць свинячої аскариди: у 3 дослідні та 1 контрольну групу не інвазійні, а в інші 3 дослідні та 1 контрольну інвазійні яйця нематоди (з личинкою всередині).
Електричнозаряджені наночастки бактерицидних металів (Mg, Zn,Cu, Ag, Pd, Pt, Au, Ir, Sn, Sb) були одержані в лабораторних умовах ерозійно-вибуховим способом за технологією ТОВ Наноматеріали і нанотехнології.| Загальний вміст металів у нанорідині становив близько 100 мг/дм3.
Нанорідину вносили з розрахунку 500 мл, 1000 і 3000 мл на 1 м3 осаду. Під час експерименту і перед відбором проб дослідні суміші перемішували. Час експозиції дорівнював 6 год, 12 і 24 год.
Після експозиції яйця аскарид вилучали із дослідних сумішей. Для цього до ємності із стічними водами додавали 0,5 г/см3 міді сульфат і ретельно перемішували. Через 4050 хв після утворення пластівців і просвітлення стічної води надосадову рідину видаляли піпеткою. Осад переносили у центрифужні пробірки та центрифугували протягом 3 хв при 1000 об/хв. Надосадову рідину видаляли, а до осаду додавали 3 см3 3 %-вого розчину соляної кислоти, під дією якої пластівці розчинялися. Після повторного центрифугування та видалення надосадової рідини у пробірки вносили насичений розчин натрію нітрату до рівня на 23 мм нижче від її країв. Після годинної експозиції верхню плівку досліджували на наявність яєць гельмінтів і визначали їхню життєздатність.
Яйця нематод двічі відмивали у дистильованій воді з використанням центрифуги (при 1,5 тис. об./хв, протягом 5 хв) та переглядали у бактеріологічних чашках при малому збільшенні мікроскопа.
Для контролю фізіологічної життєздатності яйця культивували в бактеріологічних чашках із фізіологічним розчином у термостаті при температурі 28 С протягом 60 діб. Двічі на тиждень яйця аскарид переглядали під малим і великим збільшеннями мікроскопа. При цьому виявляли деформовані та мертві яйця (розрив оболонки, її прогинання, стан плазми)(табл. 11).
Таблиця 11
Овоцидна ефективність електрично заряджених наночасток біцидних металів на яйця Ascaris suum
Доза нано-речовини,
мл/м3Експозиція, годНеінвзійні яйцяІнвазійні яйцякількість яєць, які не досягли інвазійної стадії, %кількість життєздат-них яєць, %кількість нежиттє-здатних яєць, %кількість життє-здатних яєць, %без роз-витку, %з розвит-ком, 0662,931,35,865,734,31278,619,22,270,129,92481,816,51,779,220,81000673,425,41,268,631,41280,818,60,675,624,42494,25,880,419,63000686,412,61,083,916,11292,37,790,49,62496,73,393,66,4Контроль3,796,31,898,2
Як зазначено в таблиці 11, ступінь овоцидного ефекту колоїду наночасток біоцидних металів прямо залежить від концентрації реагенту й тривалості експозиції. Нанорозчин ефективніше діє на яйця аскариди свиней, які ще не досягли інвазійної стадії. Крім того, під час експерименту із неінвазованими яйцями нематод серед них відмічали фізіологічне незавершення розвитку в середньому у 15,9 % випадків.
Найвищий, 100 %-й овоцидний ефект мав місце при дозуванні наноречовини 3000 мл/м3 та експозиції 12 і 24 год, а також при використанні колоїдного розчину у концентрації 1000 мл/м3 з експозицією 24 год. Найменшу овоцидну активність мали аквахелати, застосовані у концентрації 500 мл на 1 м3 осаду з експозицією до 6 год 94,2 %. У контрольній групі 96,3 % неінвазійних яєць розвинулися до інвазійної стадії.
Дещо нижчу ефективність проявляє нанобіокомпозит наночасток металів при дії на зрілі яйця A. suum. Задовільний овоцидний ефект (65,7 79,2 %) дає застосування наноречовини у дозі 500 мл/ м3 при експозиції відповідно від 6 до 24 год.
При застосуванні 3000 мл нанорідини на 1 м3 стічних вод протягом 24 год вдається досягти майже 93,6 %, а при 12 годинній експозиції 90,4 % елімінації паразитів, що є високоефективним проявом овоцидної дії. У контрольній групі життєздатність нематод зберігалася на рівні 98,2 %.
Висока овоцидна ефективність пропонованого способу знезараження каналізаційних стоків від збудника аскаридозу, відносна простота й доступність застосування дозволяють рекомендувати його до використання в практиці комунального та сільського господарств. Застосування даного методу дезінвазії дозволить оперативно вирішити проблеми дегельмінтизації та утилізації осаду стічних вод без застосування екологічно небезпечних технологі?/p>