The morphometric characteristics of winter wheat at different stages of growth after pre-sowing treatment of seeds with iron nanoparticles (NPs) and grain quality indicators after harvest were studied It was found that the pre-sowing treatment of seeds with NPs affects the height of seedlings, the formation of roots and the density of crops. Pre-harvest control demonstrated the increase in the yield of wheat plant mass and enhancement in resistance to pathogens after the treatment with iron NPs in comparison with control

Применение передовых нанотехнологий является одним из основных путей повышения урожайности зерновых культур для удовлетворения растущего мирового спроса на продовольствие. Изучено влияние наночастиц (НЧ) Fe и Zn на прорастание семян, рост проростков яровой мягкой пшеницы (Triticumaestivum L.) сорта Злата, анатомические изменения листа, урожайность, качество зерна и микроэлементный состав почвы после уборки урожая. Установлено, что предпосевная обработка семян композицией НЧ железа в концентрации 10 -5 %, НЧ цинка в концентрации 10 -4 % способствует повышению на 27% показателя энергии прорастания семян и массы корней по сравнению с контролем. Наибольшие высота растений (на 8.2%) и зеленая масса (на 8.5%) наблюдаются в варианте опыта при предпосевной обработке семян НЧ цинка. Площадь листьев при предпосевной обработке семян НЧ железа и НЧ цинка увеличивается на 18.2 и 33% соответственно. Наибольший показатель удельной площади листьев (на 28% выше контроля), рассчитанный как соотношение площади листа к сухой массе, установлен для листьев пшеницы при обработке семян НЧ цинка. Предпосевная обработка семян НЧ Fe и НЧ Zn индивидуально или в композиции приводит к изменению анатомических параметров (толщина листа, мезофилла, эпидермиса, площади проводящего пучка), превышая значения контрольной группы растений, семена которой обработаны водой, и снижая эти показатели по сравнению с листьями, семена которых обработаны полимерами. Оценка структуры урожая пшеницы и качества зерна при предпосевной обработке семян композицией НЧ металлов свидетельствует об увеличении массы тысячи зерен (на 1.9 г выше контроля) при большей озерненности колоса. Предпосевная обработка семян яровой пшеницы НЧ Fe : НЧ Zn способствовала увеличению подвижных форм железа, цинка, меди, фосфора в почве после уборки урожая.

Для предпосевной обработки клубней картофеля разработан препарат на основе наночастиц (НЧ) железа, цинка, меди и молибдена в соcтаве полимерного покрытия, которое формировали из смеси Na-карбокисметилцеллюлозы и полиэтиленгликоля-400. На основании проведенных лабораторных испытаний установлены оптимальные концентрации и соотношения наночастиц металлов: Fe : Zn : Cu : Mo – 10-6 : 10-2 : 10-8 : 10-8 (%). При проведении полевых испытаний в интегрированной системе защиты семенного картофеля установлено, что предпосевная обработка клубней картофеля НЧ Fe:Zn:Cu:Mo в составе полимеров способствует снижению распространенности и степени развития альтернариоза (в 2.2 и 2.4 раза соответственно) и фитофтороза (в 3.4 и 4.2 раза соответственно) в период вегетации и приводит к повышению урожайности товарных клубней на 11.7% по сравнению с контролем.

A significant increase in world food demands requires the development of new approaches in agriculture. Pre-sowing seeds treatment is one of the essential stages in crop yield enhancement. This article is dedicated to the application of modern nanotechnologies advances in seed processing. It presents the study of pre-sowing treatment effects in spring barley (Hordeum vulgare L.) with polymer film coating containing metal nanoparticles on the growth and development of plants, as well as productivity. Metal nanoparticles have the following characteristics: Fe NPs – diameter 56.0±0.9 nm, phase composition: Fe 0 -27.9±2.1%, Fe 2 O 3 – 72.1±3.6%; Zn NPs - diameter 104.0±3.7 nm, phase composition: Zn 0 – 100%; Cu NPs - diameter 65.0±1.2 nm, phase composition: Cu 0 – 100%. The polymer film is synthesized from a mixture of Na-carboxymethylcellulose and polyethylene glycol-400. Pre-sowing treatment of barley seeds with metal nanoparticles in the polymer film increases seeds germination and germination energy, fresh mass of sprouts and roots. In the field tests pre-sowing treatment by metal nanoparticles film coating leads to an increase in grain yield by 4.1% and a decrease in grain moisture by 2.2% in comparison with control.

В работе представлены результаты исследований по влиянию наночастиц (НЧ) железа, цинка, меди, введенных в питательную среду Мурасиге — Скуга (МС) вместо солей металлов, на содержание хлорофилла в листьях, длину и активность корней растений перца Capsicum annuum, выращенных в асептических условиях. Показано, что длина корней растений, выращенных на питательной среде с наночастицами металлов, в зависимости от дозы НЧ и элемента была на 7–118 % больше, чем у растений, выращенных на стандартной питательной среде. Активность корней подопытных растений на 18–98 % превышала активность корней растений из контрольной группы. Содержание хлорофилла в листьях перца, выращенного на среде с наночастицами железа и меди, было на 3–59 % больше по сравнению с количеством хлорофилла у растений, выращенных на стандартной питательной среде МС. При этом введенные в питательную среду эффективные концентрации НЧ железа (3.0, 0.3, 0.06 мг/л), были соответственно в 1.9, 18.7 и в 93.3, раза меньше, чем концентрация железа в ионной форме (в пересчете на металл), содержащегося в стандартной среде МС; концентрации НЧ цинка (0.4, 0.08, 0.016 мг/л) — в 4.9, 24.5, 122.5 раза меньше концентрации ионов цинка в пересчете на металл в МС; концентрации НЧ меди (0.004; 0.0008; 0.00016 мг/л) — в 1.6, 8.0 и в 40.0 раза меньше, чем концентрация меди в пересчете на ионы меди в составе стандартной среды МС.

A study of wound healing potential and physico-chemical characteristics for copper nanoparticles got by method of high-temperature condensational and modified with an oxygen. Modified copper nanoparticles as a part of ointment formulation show wound healing behavior different in effectiveness depending on their physico-chemical parameters. Nanoparticles of copper sample №1 particle measure being 103 nm and crystalline copper contented 96% demonstrated maximal relative wound pull up speed.

A comparative test of chitosane as an individual preparation and a variety of synthesized chitosane derivatives in MC gel was held for disclosure of wound healing potential using a model of skin regeneration after full layer skin trauma. N-sulfosuccinoil chitosane derivatives in MC gel showed the highest wound healing power in comparison with other modified chitosan products and diminished half-healing period up to 68% against controls.

С целью поиска путей регуляции качества окружающей среды, загрязненной частицами летучей золы ТЭС, работающих на углях, была проведена модификация поверхности наночастиц меди - компонента дымовых уносов ТЭС различными факторами, определены их физико-химические характеристики и антимикробная активность. Установлено, что полученные образцы наночастиц отличаются размерами, фазовым составом, содержанием кристаллической меди, величиной оксидной пленки на поверхности частиц. Исследовано влияние модифицированных наночастиц меди на жизнедеятельность клеток грамотрицательных (E. coli АВ 1157 и E. coli К-12) и грамположительных (St. albus) тест-культур и электростатические свойства внешней мембраны клеток E. coli К-12. Показано, что при нанесении наночастиц меди на агар, засеянный клетками E. coli АВ 1157 и St. albus, наибольший бактерицидный эффект проявляют наночастицы меди образца № 2, модифицированные воздухом и имеющие наименьший размер по сравнению с другими образцами. При введении наночастиц меди в жидкую культуральную среду, засеянную бактериальными клетками E. coli К-12, наночастицы меди образца № 1 оказывают более выраженное антимикробное действие по сравнению с наночастицами меди образца № 3. При этом антимикробный эффект наночастиц образца № 1 коррелирует с увеличением зарядовой плотности на внешней мембране бактериальных клеток.

A study of wound healing potential and physicochemical characteristics of copper oxide nanoparticles prepared by high-temperature condensation. Copper oxide nanoparticles admixed into an ointment showed wound-healing behavior different in effectiveness depending on their physico-chemical parameters. Nanoparticles of copper oxide sample with a particle size of 119 nm demonstrated maximal relative wound pull up rate.

The wound healing properties of some ointment and gel bases has been studied. As an ointment base we used the ointment containing polyethyleneglycol-400 (PEG-400) and polyethyleneglycol-1500 (PEG-1500), as a gel base we used the gels containing such polymers as arespol and methylcellulose-100 (MC-100). It was shown that the MC-100 gel has low effect on wound healing rate. The average wound surface of animals that were treated by arespol gel was significantly lower than the wound surface of non-treated animals on the 4th, 7th and 8th day after the operation. The ointment with PEGs decreased the wound healing rate during 2-4th day after the operation. This data should be used during the creation of new medicinal forms and the study of their regenerative activity.

The highly dispersed magnesium (HDM) revealed the biological activity. The following medicinal forms with HDM were created: vaseline oil suspension, metylcellulose (MC) gel and polyethyleneglycol (PEG) ointment. The kinetics of the release of magnesium from the created preparations was studied. The preparations mentioned above have revealed the wound healing effect. Using a time of wound 50 % closure as an evaluation criteria we report the 0, 02 % of HDM in MC gel and 0, 04 % of HDM in PEG ointment to be the most effective for stimulation of wound healing processes.