УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ СКОРОСТИ ДИФФУЗИИ ЭЛЕКТРОЛИТА ЧЕРЕЗ ДЕНТИННЫЕ КАНАЛЬЦЫ

Полезная модель относится к устройствам для тестирования скоростей диффузии электролитных компонентов из гелей в жидкую водную среду. Устройство позволяет оценить скорость диффузии различных ионов, в частности, ионов калия, через дентинные канальцы.
Известен патент РФ №2431468 на изобретение «Способы и устройства для тестирования скоростей диффузии систем внутриглазной доставки лекарственных средств», опубл. 20.10.2010 г. Изобретение включает способ измерения скорости выделения фармацевтического средства из глазной линзы, причем способ включает стадии:
(a) помещения указанной глазной линзы, содержащей указанное фармацевтическое средство в контейнер, содержащий камеру для образца, и камеру выявления, где размер указанной камеры для образца подобран для содержания глазной линзы и эффективного количества раствора, и размер указанной камеры выявления подобран для содержания второго количества раствора, но не подобран для содержания глазной линзы, где указанная камера для образца и указанная камера выявления соединены для обеспечения возможности потока раствора между указанной камерой для образца в указанную камеру выявления, но для содержания указанной глазной линзы внутри указанной камеры для образца,
(b) мониторинг камеры выявления с целью определения присутствия или отсутствия указанного фармацевтического средства в растворе, содержащемся внутри указанной камеры выявления.
Известное изобретение выбрано в качестве самого близкого аналога и относится к способам и устройствам для тестирования скоростей диффузии систем внутриглазной доставки лекарственных средств. Устройств для оценки скорости диффузии через дентинные канальцы нами обнаружено не было.
Технический результат состоит в том, что заявляемое устройство дает возможность определить скорость и время диффузии лекарственного вещества из гелевой формы через дентинные канальцы, что позволяет оптимизировать условия применения различных гелевых форм в лечебной стоматологической практике, а также оценить эффективность аналогичных лекарственных форм.
Заявляется устройство для оценки скорости диффузии электролита через дентинные канальцы, состоящее из двух камер: камеры для образца и камеры выявления, вставляемой внутрь камеры для образца, отличающееся тем, что камеры разграничены полупроницаемой мембраной, представляющей собой шлиф зуба, включающего всю толщу дентина, и являющейся днищем камеры выявления, боковые поверхности камеры выявления выполнены из непроницаемого для гелей и жидкостей материала, внутрь камеры выявления помещена жидкая гомогенная водная среда.
На Фиг. представлено схематическое изображение заявляемого устройства, где:
1 - камера для образца; 2 - камера выявления; 3 - мембрана; 4 - восковая изоляция.
Заявляемое устройство, как и самый близкий аналог, имеет камеру для образца, которая обязательно имеет больший внутренний диаметр (внутренний размер дна), чем камера выявления. В отличие от него камеры разграничены полупроницаемой мембраной, являющейся днищем камеры выявления. В камеру выявления помещается гомогенная жидкая водная среда, в которую диффундирует электролит из геля, помещенного в камеру для образца. Измерения производятся внутри камеры выявления или же жидкая водная среда из камеры выявления может быть перенесена в другую емкость. Размер камеры выявления подобран таким образом, чтобы вместить измерительное устройство - кондуктометрическую ячейку или ионселективный электрод и электрод сравнения или так, чтобы получить жидкую водную фазу камеры выявления объема достаточного для измерения ее электропроводности и/или потенциала ионселективного электрода в ней. В случае необходимости в обе камеры могут быть термостатированы.
Для оценки скорости диффузии калия из препаратов через дентинные канальцы была разработана специальная мембрана - это шлиф зуба, удаленного по ортодонтическим показаниям, включающий в себя всю толщу дентина - от эмалево-дентинной границы до околопульпарного дентина. Мембрана изготовлена с использованием алмазного сепарационного диска, низкоскоростной бормашины с обязательным водяным охлаждением и отшлифованные гибкими дисками SofLex (3М-ESPE).
К камере выявления 2 с внутренним объемом 2 мл, фиксировался шлиф зуба (мембрана 3). Мембрана 3 изолировалась в местах соединения с камерой выявления 2 при помощи воска с целью герметизации.
1-4
Камера выявления 2 с внутренним объемом 2 мл обозначена далее по тексту МЗ. Внешний сосуд - раствор хлорида калия или гель, содержащий хлорид калия, внутренний сосуд - дистиллированная вода.
Проверка работоспособности мембран осуществлялась кондуктометрическим методоми - по электропроводности: мембраны опускали в раствор хлорида калия (KCl) с концентрацией 7,8% (масс.) (1,046 моль/л) на 30 минут. Скорость диффузии калия через МЗ определялась на основании предварительно полученной градуировочной зависимости электропроводности водного раствора хлорида калия от его концентрации (с учетом разбавления раствора из камеры выявления).
Результаты анализа диффузии хлорида калия из его водного раствора представлены в табл.1.
Таблица 1.
Электропроводность растворов в камере выявления после их разбавления и рассчитанные величины скоростей диффузии ионов калия (К<sup>+</sup>) через МЗ в дистиллированную воду при погружении МЗ в раствор KCl с концентрацией 7,8% (масс.) на 30 минут.
№ п/п
V<sub>1</sub>, мл
V<sub>2</sub>, мл
æ, мкСм/см
Скорость диффузии K<sup>+</sup>, мкг/мин
МЗ.1
1,9
21,9
9,6
2,01
МЗ.2
2,2
22,2
9,5
2,00
МЗ.3
2,2
22,2
5,2
1,06
М3.4
2,0
22,0
5,65
1,14
Результаты анализа диффузии ионов калия из образца геля с хлоридом калия представлены в табл.2.
1
2
2
-5
-4
Мембраны опускали в гель (с буфером) с содержанием хлорида калия 7,8% (масс). Электропроводность раствора, содержащегося в камере выявления измеряли через 30 минут после его разбавления дистиллированной водой от объема V до объема V, поскольку электропроводность увеличилась на 0,2-0,4 мкСм/см (в пределах погрешности измерения) и изменение концентрации калия составило менее 10 моль/л, то измерения проводили через 20 часов. Электропроводность раствора, содержащегося в камере выявления после его разбавления до объема У составляла 25,2-136,6 мкСм/см, изменение концентрации калия составило (3,9-12,2)*10 моль/л.
Таблица 2.
Электропроводность растворов в камере выявления после их разбавления и рассчитанные величины скоростей диффузии ионов калия через МЗ в дистиллированную воду при погружении МЗ в гель с содержанием KCl 7,8% (масс.) на 20 часов.
№ п/п
V<sub>1</sub>, мл
V<sub>2</sub>,мл
æ, мкСм/см
Скорость диффузии К<sup>+</sup>, мкг/мин
МЗ.1
2,0
22,0
136,6
0,90
МЗ.2
2,0
22,0
109,7
0,69
МЗ.3
2,0
22,0
25,2
0,15
МЗ.4
2,0
22,0
46,2
0,29
Из анализа данных, представленных в табл.2, следует, что скорость диффузии через МЗ изменяется от 0,15 до 0,90 мкг/мин и зависит от количества дентинных канальцев, способных в мембране пропускать ионы калия.
Определение скорости диффузии ионов электролита через дентинные канальцы позволяет выявить возможность проникновения различных гелевых лекарственных форм при выборе средств для лечения и профилактики гиперестезии эмали зуба.