Регистрация / Вход
Прислать материал

Изучение самоорганизации биосовместимых полиэлектролитных интерполимерных комплексов и мультислоев

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.5061
Организация
ИНЭОС РАН
Руководитель работ
Семенов Александр Николаевич
Продолжительность работ
2009 - 2010, 14 мес.
Бюджетные средства
3,5 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Василевская Валентина Владимировна

Этапы проекта

1
20.07.2009 - 10.12.2009
На первом этапе работ по проекту был организован продолжительный визит А.Н. Семенова, научного директора Института им. Шарля Садрона, в лабораторию. В течение визита им был проведен ряд консультаций и обсуждений как с сотрудниками, непосредственно вовлеченными в работу по проекту, так и другими сотрудниками института. Организованы три семинара – два общемосковских и один семинар для студентов и аспирантов физического факультета МГУ. Были теоретически исследованы интерполимерные полиэлектролитные комплексы, состоящие из макромолекул с различным сродством к растворителю. Показано, что такие комплексы состоят из ядра, содержащего как гидрофобные, так и гидрофильные группы, и гидрофильной оболочки. При добавлении низкомолекулярной соли комплексы разрушаются, причем процесс разрушения включает фазу так называемого деколлапса комплекса. Проведены дополнительные вычисления, позволившие непосредственно сравнить результаты теории и специально поставленного французскими коллегами эксперимента, намечены планы и развиты модели для изучения этих систем методом компьютерного эксперимента. Нами была предложена модель мультислоя из комплиментарных гребнеобразных полимерных цепей. Начаты компьютерные исследования адсорбции амфифильных гребнеобразных макромолекул на патернированной поверхности. Кроме того, круг тем возможного сотрудничества был расширен. Мы планируем совместно исследовать также хиральные амфифильные макромолекулы. Эти исследования также уже начаты.
Таким образом, все указанные в Техническом задании работы проведены и поставленные задачи успешно выполнены.
Развернуть
2
01.01.2010 - 31.05.2010
Аннотация
к отчету НИР по теме «Изучение самоорганизации биосовместимых полиэлектролитных интерполимерных комплексов и мультислоев», выполненной по государственному контракту № 02.740.11.5061 в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы «Проведение научных исследований коллективами под руководством приглашенных исследователей в области физики, астрономии»

На втором этапе работ по теме проекта были продолжены исследования интерполимерных полиэлектролитных комплексов, составленных из макромолекул с различными термодинамическими свойствами. Нами было показано, что комплексы, состоящие из макромолекул с различным сродством к растворителю, образуют двухфазные структуры из плотного ядра и гидрофильной оболочки. Существование этой оболочки обусловливает высокую стабильность таких комплексов против агрегации. При добавлении низкомолекулярной соли они вначале «деколлапсируют» (резко увеличивая размеры) и только потом распадаются. Начаты компьютерные исследования интерполимерных комплексов, составленных из макромолекул с различной жесткостью. Показано, что структура комплексов существенно зависит от жесткости цепи. Ленчатые комплексы, в которых все звенья противоположно заряженных макроионов образуются ионные пары, формируются только достаточно жесткими цепями, более гибкие цепи оставляют часть цепей свободными. На первом этапе работ по проекту был организован продолжительный визит А.Н. Семенова, научного директора Института им. Шарля Садрона, в лабораторию. В течение визита им был проведен ряд консультаций и обсуждений как с сотрудниками, непосредственно вовлеченными в работу по проекту, так и другими сотрудниками института. Это позволило существенно расширить темы взаимного сотрудничества. Так нами были исследованы хиральные амфифильные макромолекулы, состоящие из последовательно связанных амфифильных и гидрофильных звеньев, способных к спонтанной спирализации. Показано, что учет эффективных хиральных взаимодействий стабилизирует идеальную спиральную конформацию только в случаях резкого изменения качества растворителя. В рамках НИР опубликованы две статьи, ее результаты войдут в диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, представленную к защите.
Таким образом, все указанные в Техническом задании работы проведены и поставленные задачи успешно выполнены.
Развернуть
3
01.06.2010 - 05.09.2010
На третьем этапе результаты работы были суммированы и развиты. Нами была исследована адсорбция полиэлектролита из раствора низкомолекулярного электролита на поверхность, заряженную противоположно цепям полиэлектролита. Были найдены профили концентрации полимерных цепей у поверхности и зависимости потенциала электрического поля от расстояния до поверхности. При различных концентрациях электролита в растворе была вычислена плотность поверхностного заряда, который несут на себе адсорбировавшиеся на поверхность полимерные цепи. Было показано, что количество адсорбировавшегося полимера увеличивается с уменьшением концентрации электролита, а плотность поверхностного заряда, который несут на себе полимерные цепи, стремится к величине, равной по абсолютному значению плотности заряда самой заряженной поверхности. Эти расчеты мы продолжим и планируем оформить в виде статьи. Были сформулированы перспективные темы для дальнейших совместных исследований с приглашенным исследователем научным директором Института им. Шарля Садрона, д.ф.-м.н. А.Н. Семеновым, что позволит использовать его опыт, навыки и знания в научном и образовательном процессе. Были проведены предварительные исследования по этим темам. Все исследования проводились при непосредственном участии А.Н. Семенова и с его многочисленных консультациями.
Таким образом, все указанные в Техническом задании работы проведены и поставленные задачи успешно выполнены.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.5 Проведение научных исследований коллективами под руководством приглашенных исследователей
Продолжительность работ
2009 - 2011, 24 мес.
Бюджетные средства
2,4 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2005 - 2006, 11 мес.
Бюджетные средства
6 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
16 млн
профинансировано
Тема
Изучение биосовместимости органических и кремниевых нанокластеров.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
3
Тема
Биосовместимые биодеградируемые нанокомпозитные материалы для восстановительной и заместительной хирургии.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Количество заявок
2
Тема
Изучение влияния физико-химических свойств гидрофильно-гидрофобных наноструктур поверхности материалов медицинского назначения на биосовместимость медицинских изделий
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка технологии получения многослойных полиэлектролитных нано- и микрокапсул с контролируемой проницаемостью стенок и содержащих функционально активные молекулы.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
8 млн
Количество заявок
3
Тема
Экспериментальные и теоретические исследования самоорганизации сложных белковых структур.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
2