Введение. Для проведения адекватной антибактериальной терапии, направленной против патогенной микрофлоры у пациентов с хирургической инфекцией, необходимо учитывать показатели антибиотикорезистентности ведущих этиологических агентов. Цель работы – изучение спектра и имеющейся динамики изменения антибиотикорезистентности возбудителей гнойных процессов мягких тканей у хирургических пациентов в настоящее время. Материал и методы. Произведен анализ результатов антибиотикорезистентности высеваемой ведущей микрофлоры у пациентов с гнойными процессами мягких тканей. Результаты. Выделяемые изоляты золотистого стафилококка от хирургических пациентов характеризуются высокой резистентностью ко всем β-лактамным антибиотикам, комбинированному препарату триметоприм-сульфаметоксазол, макролидам. Устойчивость Klebsiella pneumoniae и Proteus mirabilis как ко всем исследованным β-лактамным антибиотикам, так и фторхинолонам, аминогликозидам, тетрациклинам, нитрофуранам, левомицетину составляет от 37 до 100%. Резистентность Escherichia coli по отношению к β-лактамам, фторхинолонам, карбапенемам, аминогликозидам достигает 50-73%. Высокий уровень антибактериальной устойчивости характерен и для других бактерий, наиболее часто высеваемых у пациентов хирургического профиля. Выводы. Наиболее часто высеваемые от хирургических пациентов штаммы как грамположительной, так и грамотрицательной групп микроорганизмов характеризуются высоким уровнем антибактериальной резистентности, достигающей 100%. В настоящее время нередки случаи полиантибиотикоустойчивости, резистентности даже к антибиотикам резерва. Все это диктует необходимость поиска новых классов веществ, обладающих противомикробным действием, одними из которых могут быть наночастицы металлов.

Введение. Проблемой современной сердечно-сосудистой хирургии становится возрастание антибиотикорезистентности клинических патогенных штаммов. На фоне постепенного развития медицины наблюдаются закономерный процесс увеличения продолжительности жизни и связанные с ними процессы старения населения и повышения количества пациентов с хроническими заболеваниями, приводящими к снижению защитных сил организма. В результате возникает необходимость поиска новых классов антимикробных препаратов, одними из которых могут стать наночастицы лантана. Цель. Синтезировать наночастицы лантана, изучить их свойства и воздействие на клинические патогенные штаммы микроорганизмов. Материалы и методы. В качестве способа синтеза наночастиц лантана был использован метод металло-парового синтеза. Антибактериальное действие наночастиц лантана исследовалось на двух штаммах грамположительных (Staphylococcus aureus и Staphylococcus haemolyticus) и четырех штаммах грамотрицательных бактерий (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis и Pseudomonas aeruginosa). Противогрибковое – на штамме Candida spp. Противомикробные и противогрибковые свойства данных наночастиц изучались с помощью диско-диффузионного метода и метода серийных разведений в жидкой питательной среде. Результаты. Выполненные исследования показали, что наночастицы лантана обладают выраженными противомикробными и противогрибковыми свойствами по отношению к клиническим патогенным штаммам. Учитывая наличие полиантибиотикорезистентности у изучаемых штаммов, применение наночастиц лантана является перспективным направлением как в хирургии в целом, так и в кардиохирургии в частности, особенно при наличии гнойно-септических осложнений. Заключение. Наночастицы лантана являются перспективным и малоизученным классом веществ, проявляющим выраженное антибактериальное и противогрибковое действие по отношению к полиантибиотикорезистентным штаммам. Это указывает на необходимость проведения дальнейших исследований, особенно касающихся механизмов действия наночастиц, а также открывает новые перспективы их применения в различных областях хирургии. Introduction. An increasing antibiotic resistance of clinical pathogenic strains has become a problem in modern cardiovascular surgery. Against the background of a progressive development of medicine, a natural process of longevity increase and associated processes of population aging and increasing number of patients with chronic diseases, leading to a decrease in body’s defenses are observed. As a result, the need arises to search for new classes of antimicrobial agents, one of which could be lanthanum nanoparticles. Purpose. To synthesize lanthanum nanoparticles, to study their properties and effects on clinical pathogenic strains of microorganisms. Materials and methods. The metal-vapor synthesis method was used to synthesize lanthanum nanoparticles. Antibacterial effects of lanthanum nanoparticles were studied on two gram-positive strains: Staphylococcus aureus and Staphylococcus haemolyticus, and four strains of gram-negative bacteria: Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis and Pseudomonas aeruginosa. Antifungals effects were studied on Candida spp. strain. Antimicrobial and antifungal properties of these nanoparticles were studied using the disk diffusion method and the method of serial dilutions in a liquid nutrient medium. Results. The studies performed demonstrated that lanthanum nanoparticles had pronounced antimicrobial and antifungal activities against clinical pathogenic strains. Given the presence of polyantibiotic resistance in the strains studied, the use of lanthanum nanoparticles is a promising direction both in surgery in general and in cardiac surgery in particular, especially in the presence of purulent-septic complications. Conclusion. Lanthanum nanoparticles represent a promising and understudied class of substances exhibiting pronounced antibacterial and antifungal activities against polyantibiotic-resistant strains. Therefore, this points towards a need for further research, especially regarding mechanisms of action of nanoparticles, and opens up new perspectives for their application in various fields of surgery.

Введение. Наночастицы металлов могут обладать уникальными свойствами, отличающимися от свойств цельного металла, из которого они получены. Именно это обуславливает повышенный интерес к ним со стороны исследователей всего мира. Цель исследования. Количественная оценка антибактериального действия наночастиц серебра и оксида цинка на полиантибиотикорезистентные штаммы грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов. Материал и методы. Выполнен синтез наночастиц серебра и оксида цинка методом лазерной абляции в жидкости. Изучены физические свойства и размеры данных наночастиц на основе спектральных характеристик и атомно-силовой микроскопии. Произведены изучение антибактериальной резистентности исследуемых микроорганизмов, а также количественная оценка антибактериального действия полученных наночастиц на основании определения минимальной ингибирующей и минимальной бактерицидной концентраций. Результаты. Все используемые в исследовании микроорганизмы являлись клиническими патогенными штаммами, обладающими полиантибактериальной резистентностью. При этом минимальные ингибирующие концентрации наночастиц серебра составили от 7,81 до 31,25 мкг/мл, а минимальные бактерицидные – от 31,25 до 62,50 мкг/мл, в то время как для наночастиц оксида цинка значения минимальных ингибирующих концентраций находились в пределах от 125 до 500 мкг/мл, а значения минимальных бактерицидных – от 250 до 1000 мкг/мл. Выводы. Метод лазерной абляции в жидкости позволяет синтезировать химически чистые наночастицы серебра, оксида цинка, а при необходимости и других металлов. Наночастицы серебра и оксида цинка являются эффективными противомикробными агентами по отношению к полиантибиотикорезистентной патогенной микробной флоре. Полученные значения минимальных бактерицидных и минимальных ингибирующих концентраций необходимо учитывать при последующем клиническом внедрении медицинских изделий на основе использования наночастиц металлов.

Objective. To determine the minimum inhibitory concentration of Ag nanoparticles in relation to clinical pathogenic strains of microorganisms. Methods. The minimum inhibitory concentration of Ag nanoparticles, obtained by metal vapor synthesis was studied on six strains of pathogenic bacteria, including representatives of gram-positive and gram-negative groups. The microbiological analyzer Vitek 2 Compact was used to identify each strain and to determine the antibiogram. The metal nanoparticles used in the study were synthesized by the method of metalvapor synthesis. Ag nanoparticles were studied by transmission electron microscopy(TEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) methods. Determination of the minimum inhibitory concentration was performed by the method of serial dilution using sterile 96-well plates with using the tests of positive and negative control. The concentration of microorganisms was controlled by the turbidity standard. Results. All pathogenic strains of bacteria used in the study were characterized by pronounced polyantibiotic resistance, and the percentage of antibiotics against which the strain was resistant ranged from 12.5 to 93.3%. The minimum inhibitory concentration of silver nanoparticles ranged from 7.81 to 31.25 μg/ml, depending on the type of microorganism. Gram-positive microorganisms, in contrast to gram-negative ones, were characterized by lower values of the minimum inhibitory concentration. The data of transmission electron and X-ray photoelectron spectroscopy showed that the size of the studied nanoparticles is in the range of 2-15 nm. Conclusion. Silver nanoparticles (2-15 nm in size) have antimicrobial action against clinically significant, polyantibiotic-resistant strains of microorganisms. The minimum inhibitory concentration of silver nanoparticles, depending on the strain of the microorganism, varies from 7.81 to 31.25 μg/ml. Silver nanoparticles have an inhibitory impact on microorganisms and to a greater extent inhibit the growth of gram-positive versus gram-negative. The obtained materials based on silver nanoparticles represent an effective alternative to the currently used antibacterial drugs. What this paper adds The quantitative indices of the antibacterial action of silver nanoparticles have been firstly studied on pathogenic polyantibioticresistant strains of microorganisms The impact of the antibacterial resistance of bacteria does not affect the degree of antimicrobial action of these nanoparticles has been demonstrated Determination of the minimum inhibitory concentration of silver nanoparticles is considered to be a significant step in the development of a scientifically based method of using this class of substances in surgery

Background. Metal nanoparticles can have unique properties that differ from those of the solid metal from which they are obtained. This is what determines the increased interest in them on the part of researchers from all over the world. Objective of the study: quantitative assessment of the antibacterial effect of silver and zinc oxide nanoparticles on polyantibiotic-resistant strains of gram-positive and gram-negative microorganisms. Material and methods. The synthesis of silver and zinc oxide nanoparticles was performed by laser ablation in a liquid. The physical properties and sizes of these nanoparticles were studied on the basis of spectral characteristics and atomic force microscopy. The study of the antibacterial resistance of the studied microorganisms was carried out, as well as a quantitative assessment of the antibacterial effect of the obtained nanoparticles based on the determination of the minimum inhibitory and minimum bactericidal concentrations. Results. All microorganisms used in the study were clinical pathogenic strains with polyantibacterial resistance. In this case, the minimum inhibitory concentrations of silver nanoparticles ranged from 7.81 to 31.25 μg/ml, and the minimum bactericidal concentrations - from 31.25 to 62.50 μg/ml, while for zinc oxide nanoparticles the values of the minimum inhibitory concentrations were within the range from 125 to 500 μg/ml, and the values of the minimum bactericidal - from 250 to 1000 μg/ml. Conclusions. The laser ablation method allows the synthesis of chemically pure nanoparticles of silver, zinc oxide, and, if necessary, other metals. Silver and zinc oxide nanoparticles are effective antimicrobial agents against polyantibiotic-resistant pathogenic microbial flora. The obtained values of the minimum bactericidal and minimum inhibitory concentrations must be taken into account in the subsequent clinical implementation of medical devices based on the use of metal nanoparticles.

Введение. Широкое применение антибиотиков в различных областях медицины, в том числе в хирургии, порой необоснованно и в низких дозах приводит к постепенному появлению полиантибиотикорезистентных штаммов патогенных микроорганизмов. К примеру, если к концу 40-х гг. XX века исследователи сообщали о высеваемости пенициллин-устойчивых штаммов золотистого стафилококка, то к 90-м гг. в большом проценте случаев выделяются уже метициллин-резистентные формы, а к настоящему времени и ванкомицин-устойчивые штаммы. Все это диктует необходимость поиска новых классов антибактериальных веществ, обладающих иным механизмом действия в сравнении с антибиотиками, среди которых наночастицы металлов, в частности серебра. Цель. Определение количественных характеристик антибактериального действия наночастиц серебра, полученных металло-паровым методом, по отношению к полиантибиотикорезистентным клиническим штаммам грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов с обоснованием возможного механизма действия наночастиц. Материалы и методы. Наночастицы серебра были получены методом металло-парового синтеза, изучены с помощью трансмиссионной электронной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Возможные механизмы действия данных наночастиц исследовались после культивирования микроорганизмов с наночастицами серебра также с применением методов электронной микроскопии. Результаты. На основании полученных данных продемонстрирована выраженная антибактериальная активность наночастиц серебра по отношению к патогенным клиническим грамположительным и грамотрицательным штаммам бактерий. При этом механизм действия наночастиц серебра сложен, реализуется несколькими путями с обязательным воздействием на клеточную стенку микроба. Выводы. Наночастицы серебра, синтезированные металло-паровым способом, обладают выраженным противомикробным действием по отношению к полиантибиотикорезистентным клиническим штаммам бактерий. Механизм антибактериального действия сложен, реализуется, в отличие от антибиотиков, несколькими путями, что делает данный класс веществ перспективным для дальнейшего применения в хирургии, так как теоретическая вероятность выработки резистентности к ним крайне низка. Introduction. The widespread use of antibiotics in various fields of medicine, including surgery, sometimes unreasonably and in low doses, has led to the gradual emergence of polyantibiotic-resistant strains of pathogenic microorganisms. For example, if by the end of the 40s of the 20th century researchers reported the inoculation of penicillin-resistant strains of Staphylococcus aureus, then by the 90s methicillin-resistant forms were isolated in a large percentage of cases, and by now vancomycin-resistant strains are sowed. All this necessitates the search for new classes of antibacterial substances exhibiting a different mechanism of action compared to antibiotics, one of which are metal nanoparticles, in particular silver. Purpose. Determination of quantitative characteristics of antibacterial action of silver nanoparticles obtained by metal-vapor method against polyantibiotic-resistant clinical strains of gram-positive and gram-negative microorganisms with rationale for the possible mechanism of action of the nanoparticles. Materials and methods. Silver nanoparticles were obtained by metal-steam synthesis and studied using transmission electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. Possible mechanisms of action of these nanoparticles were investigated after culturing microorganisms with silver nanoparticles also using electron microscopy methods. Results. Based on the data obtained, a pronounced antibacterial activity of silver nanoparticles against pathogenic clinical gram-positive and gram-negative bacterial strains was demonstrated. At the same time, the mechanism of action of silver nanoparticles is complex, and is implemented in several ways with a mandatory effect on the cell wall of the microbe. Conclusions. Silver nanoparticles synthesized by metal-steam method have a pronounced antimicrobial effect against polyantibiotic-resistant clinical bacterial strains. The mechanism of antibacterial action is complex; unlike antibiotics, it is implemented in several ways, which makes this class of substances promising for further use in surgery, since the theoretical probability of developing resistance against them is extremely low.

Введение. Все более возрастающая антибиотикорезистентность патогенных микроорганизмов является тревожным знаком современной хирургии. Наличие устойчивости к антибиотикам удлиняет сроки госпитализации пациентов, увеличивает заболеваемость и смертность, повышает затраты на здравоохранение. Так, в Республике Беларусь ежегодные потери вследствие наличия антибактериальной резистентности микроорганизмов составляют от 93,5 до 131,5 млн белорусских рублей.Цель. Изучение количественных характеристик антибактериального действия наночастиц меди и селена по отношению к клиническим полиантибиотикорезистентным штаммам грамположительных и грамотрицательных бактерий.Материалы и методы. Противомикробное действие наночастиц меди и селена исследовалось на двух штаммах грамположительных бактерий – Staphylococcus aureus и Staphylococcus haemolyticus, а также пяти штаммах грамотрицательных бактерий – Acinetobacter baumannii, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis и Pseudomonas aeruginosa. Антибактериальные свойства данных наночастиц изучались с помощью метода серийных разведений в жидкой питательной среде. В качестве способа синтеза наночастиц меди и селена был использован метод лазерной абляции в жидкости.Результаты. Проведенные исследования продемонстрировали, что наночастицы меди и селена обладают выраженным противомикробным действием по отношению к клиническим патогенным штаммам как грамположительных, так и грамотрицательных микроорганизмов. Учитывая наличие полиантибиотикорезистентности у данных штаммов, применение наночастиц исследованных элементов является перспективным направлением в хирургии, особенно в случае гнойных процессов, вызванных полирезистентной, смешанной или трудно поддающейся лечению микрофлорой.Выводы. Наночастицы меди и селена являются уникальным классом веществ, проявляющих выраженную антибактериальную эффективность в отношении полиантибиотикорезистентной микрофлоры, что показывает возможность их широкого применения в различных областях хирургии в будущем. Introduction. Increasing antibiotic resistance of pathogenic microorganisms is an alarming sign of modern surgery. The presence of antibiotic resistance lengthens hospital stays, increases morbidity and mortality, and increases healthcare costs. Thus, in the Republic of Belarus, annual losses due to the presence of antibacterial resistance of microorganisms range from 93.5 to 131.5 million Belarusian rubles annually.Purpose. To study quantitative characteristics of antibacterial action of copper and selenium nanoparticles against clinical polyantibiotic-resistant strains of gram-positive and gram-negative bacteria.Materials and methods. The antimicrobial effect of copper and selenium nanoparticles was studied on two gram-positive strains: Staphylococcus aureus and Staphylococcus haemolyticus and five strains of gram-negative bacteria: Acinetobacter baumannii, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, and Pseudomonas aeruginosa. The antibacterial properties of these nanoparticles were studied using the method of serial dilutions in a liquid nutrient medium. The laser ablation in liquid was used as a method of synthesizing copper and selenium nanoparticles.Results. The conducted studies have demonstrated that copper and selenium nanoparticles exhibit a pronounced antimicrobial effect against clinical pathogenic strains of both gram-positive and gram-negative microorganisms. Given the presence of polyantibiotic resistance in these strains, the use of nanoparticles of the studied elements is a promising direction in surgery, especially in case of purulent processes caused by multiresistant, mixed or difficult to treat microflora.Conclusions. Copper and selenium nanoparticles represent the unique class of substances exhibiting pronounced antibacterial efficacy against polyantibiotic-resistant microflora, which suggests the possibility of their wide application in various fields of surgery in the future.

A quantitative assessment of the antibacterial effect of silver nanoparticles on polyantibiotic-resistant grampositive and gram-negative microorganisms was carried out. Silver nanoparticles were synthesized by the environmentally friendly metal-steam synthesis method. The size and electronic state of nanoparticles were investigated by transmission electron and X-ray photoelectron spectroscopy. The antibacterial properties of nanomaterials were assessed on two clinical pathogenic strains of gram-positive and four strains of gram-negative microorganisms. The typing and assessment of bacterial resistance to antibiotics were carried out on a microbiological analyzer. The antibacterial effect of nanoparticles was quantitatively assessed using the dilution method and the determination of the minimum inhibitory and minimum bactericidal concentrations.It was found that the studied silver nanoparticles have sizes in the range from 5 to 24 nm with an average diameter of 10.8 nm. It was shown that all clinical strains of microorganisms used in the study are characterized by multiple antibacterial resistance; the percentage of their antibiotic resistance ranges from 12.5 to 93.3 %. It was found that for the studied microorganism, the values of the minimum inhibitory concentration (MIC) are in the range from 7.81 to 31.25 μg/ml, and the minimum bactericidal concentration (MBC) is in the range from 31.25 to 62.50 μg/ml. The obtained MIC and MBC data can be used to create promising antimicrobial drugs and medical next generation devices.

The creation and implementation of new methods of study and local wound care occur in stages: in vitro, in vivo and clinical trials. The fundamental point of this process is to study the effect of the proposed agent on the experimental wound healing models of laboratory animals taking into consideration the common healing phases of course and similarity of animal wound healing with human one. At the initial stage the main problems faced by the researcher include the selection of the optimal experimental animal, while animal models are suitable for many skindisorders. The lack of strong evidence and relevant guidelines regarding the most appropriate form of local-wound care in literature and the fragmentation of the available information lead to the fact that during the development of the experiment, the scientists spend time, resources and operate on an additional number of animals. This article summarizes the literature data on the applied modeling methods as for the most common and rare types of skin wounds including burns and trophic ulcers in various laboratory animals. Those who prepared the experiment shouldhavepaidcloserattentionto thefeatures of creating such wounds and nuances so as the proven techniques of their creation in various species are shown. Variants of the course and prospects for the development of this area of surgery are presented.

Background. The urgent problem of surgery is the search for new and promising bandaging materials for the treatment of wounds. One of the variants may be a hydrobonded nonwoven material with silver nanoparticles, obtained by the laser ablation method. Aim of the research. To study the effect of a hydrobonded nonwoven material, containing silver nanoparticles of various sizes, on the healing of an experimental aseptic cutaneous wound and the parameters of complete and biochemical blood tests as well as to determine the possible toxicity of silver nanoparticles on the liver, kidneys and myocardium. Material and methods. Silver nanoparticles were obtained by the laser ablation method in a liquid. The wound healing effect was evaluated on a model of an aseptic skin wound in laboratory white rats. After the healing of the wound blood was taken for complete and biochemical tests. The toxic effect of a hydrobonded bandaging material on the liver, kidneys and myocardium was assessed pathomorphologically and by changes in the biochemical blood test. Results. The obtained data demonstrated acceleration of the healing of the experimental aseptic skin wound with the use of silver nanoparticles by 9.2-15.6 % and the absence of toxic effects of silver nanoparticles on the liver, kidneys and myocardium, as well as significant changes in the indices of complete and biochemical blood tests. Conclusions. Hydrobonded nonwoven material with silver nanoparticles accelerates the healing of an aseptic skin wound without causing toxic effects on the liver, kidneys and myocardium. It can be used in clinical practice after further studying

The series of bandaging materials was obtained by the method of metal vapor synthesis on the basis of medical gauze bandage containing gold or silver nanoparticles. The modeling of aseptic and contaminated cutaneous wound was performed on experimental laboratory rats. The dynamics of the present wound healing with application of bandaging material, containing gold or silver nanoparticles, in comparison with ordinary medical gauze bandage was researched. It was established that the application of bandaging material, containing gold or silver nanoparticles, allows to accelerate the process of experimental aseptic and contaminated wound healing.

The generalized literary data are reported in the article about gold nanoparticles and their use in medicine: from theoretical developments to practical application. Considering the fact that gold nanoparticles have several electronic, optical, thermal, chemical and biological properties, which significantly differ them from solid metal, further research of gold nanoform effects, including unexplored toxicity, is a promising direction in modern science with further suggested wider application in various branches of medicine.

The literature review expounds the basic stages of the application of silver in medicine since the times of ancient civilizations up to date. Its most significant physicochemical properties have been described, the data on silver content in tissues of human body and Earth crust have been given, the modern view about the mechanism of the silver antimicrobial effect has been disclosed. The causes and types of the toxic reactions which are provoked by silver and its compounds in human have been analysed. The data on the danger of the excessive or uncontrolled silver application in medicine are given. The possible perspectives of the wider medical application of silver and its compounds are underlined in connection with the development of nanotechnologies.

The literature review expounds the basic stages of the application of silver in medicine since the times of ancient civilizations up to date. Its most significant physicochemical properties have been described, the data on silver content in tissues of human body and Earth crust have been given, the modern view about the mechanism of the silver antimicrobial effect has been disclosed. The causes and types of the toxic reactions which are provoked by silver and its compounds in human have been analysed. The data on the danger of the excessive or uncontrolled silver application in medicine are given. The possible perspectives of the wider medical application of silver and its compounds are underlined in connection with the development of nanotechnologies.

The article represents the literature review devoted to the problem of etiology and pathogenesis of lower extremity trophic ulcers. The causes and mechanisms of ulceration are described in detail. The drawbacks of the proposed theories of trophic venous ulcers formation are analyzed.