Технологии создания биосовместимых материалов

На соновании проведенных экспериментальных исследований агрегативной устойчивости водных дисперсий фторсодержащего латекса СКФ-26 и полисахаридов растительного происхождения (альгината натрия и метилцеллюлозы). были построены фазовые диаграммы и предложена схема взаимодействия анионных и неионогенных полисахаридов с латексом. Показано, что фазовые диаграммы имеют одинаковую структуру для анионного (альгинат натрия) и неионогенного (метилцеллюлоза) полисахаридов, однако различаются пороговыми значениями концентраций. Это свидетельствует о том, что, несмотря на различные механизмы связывания с поверхностью латексных глобул, анионные и неионогенные полисахариды, оказывают сходное влияние на формирования различных уровней устойчивости латексной дисперсии, модифицированной полисахаридами.
Полученные данные по устойчивости водных дисперсий и определенные значения порогов агрегации, седиментации и стабилизации системы «латекс-полисахарид» позволили определить концентрации компонентов смеси, при которых возможно создание однородных по физико-химическим характеристикам нанокомпозитных биоматериалов.
  Были проведено исследование надмолекулярной структуры и межмолекулярного взаимодействия полимеров в составе латекс-полисахаридных субстратов.
В результате исследования впервые были получены нанокомпозитные биосинтетические пленки содержащие 0-20% альгината натрия/метилцеллюлозы и 80-99,95% фторлатекса СКФ-26 толщиной 100±15 мкм.
На основании данных рентгеноструктурного анализа и ИК-спектроскопии были установлены механизмы взаимодействия латекса и полисахаридов и выявлено влияние полисахаридов на процессы структурообразования композитных материалов. Показано, что добавление неионогенной метилцеллюлозы приводит к организации полимеров в стабилизированные гидрофобными силами кристаллические структуры, а введение анионного альгината натрия приводит к организации полимеров в стабилизированные водородными связями аморфные структуры.

Объектом исследования являются нанокомпозитные коллоидные системы фторсодержащий латекс — биологически активные полисахариды. Целью данной работы являлось определение принципов формирования композитных биосинтетических пленочных материалов на основе коллоидных наносистем фторлатекса и биологически активных полисахаридов и разработка на их основе биосинтетических раневых покрытий нового поколения. Предложен новый подход к формированию структуры и обеспечению биологической активности композитных материалов, заключающийся в получении биосинтетических материалов на основе коллоидных наносистем: водных дисперсий фторсодержащего латекса СКФ-26 и полисахаридов растительного происхождения (альгината натрия и метилцеллюлозы). В процессе работы была исследована агрегативная устойчивость коллоидных дисперсий и построены фазовые диаграммы состояния системы «латекс-полисахарид», исследованы процессы структурообразования и определены условия формирования нанокомпозитных пленочных материалов, исследованы надмолекулярная структура и межмолекулярное взаимодействие полимеров в составе латекс-полисахаридных композитов. Проведенное исследование показало, что изменение таких параметров как соотношения полисахарид/латекс, природа полисахарида и температура сушки коллоидной суспензии позволяет управлять архитектурой ансамблей наночастиц, структурными, физико-химическими характеристиками и биологической совместимостью формируемых материалов. В ходе работы определено соотношение компонентов коллоидных дисперсий из которых формируются биосинтетические пленочные материалы, которые по своим физико-химическим характеристикам соответствуют требованиям, предъявляемым к современным раневым покрытиям, и обладают способностью поддерживать адгезию и рост субстратзависимых клеток млекопитающих. Простота и эффективность технологического решения проблемы создания биологически активного композитного материала определяют возможности создания конкурентоспособных биосинтетических раневых покрытий нового поколения.