Тезисы докладов
| Вид материала | Тезисы |
- Тезисы докладов, 4952.24kb.
- Тезисы докладов, 1225.64kb.
- Правила оформления тезисов докладов Тезисы докладов предоставляются в электронном виде, 22.59kb.
- «Симпозиум по ядерной химии высоких энергий», 1692.86kb.
- Требования к тезисам докладов, 16.83kb.
- Тезисы докладов научно-практической, 6653.64kb.
- Тезисы докладов 1 Межвузовская научно -практическая конференция студентов и молодых, 100.64kb.
- Тезисы докладов и заявки на участие, 104.97kb.
- Тезисы докладов, принятые Оргкомитетом для опубликования в Материалах форума, 788.61kb.
- Тезисы докладов, принятые Оргкомитетом для опубликования в Материалах форума, 1066kb.
ПРИВИТЫЕ СОПОЛИМЕРЫ ХИТОЗАНА И СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ С РАЗЛИЧНЫМ КОМПЛЕКСОМ СВОЙСТВ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В МЕДИЦИНЕ И БИОТЕХНОЛОГИИ, ПОЛУЧЕННЫЕ МЕХАНОХИМИЧЕСКИМ СИНТЕЗОМ
А.Н. Зеленецкий1), Т.А. Акопова1), А.О. Чернышенко1), П.Л. Иванов1), С.Н. Зеленецкий1), В.А. Жорин2), Е.А. Марквичева3)
1)Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН, Москва
2)Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва
3)Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва
Хитозан – широко применяемый полисахарид для создания новых материалов биомедицинского назначения со специальными свойствами, в том числе нанонаполненных. Помимо присущей хитозану способности к биоразложению, он обладает уникальными комплексообразующими свойствами и может образовывать разнообразные химические связи с неорганическими и органическими компонентами нанокомпозитов. Актуальной проблемой является синтез привитых сополимеров на основе хитозана, приводящий к получению материалов с новыми свойствами, например, растворимых в физиологически приемлемых условиях. Для решения поставленной задачи использован оригинальный метод модификации полимеров реакционным смешением в твердом состоянии при интенсивном механическом воздействии. Особенностью подхода является отсутствие при смешении растворителей и расплавления реакционных смесей.
В условиях механохимического воздействия на твердые реакционные смеси хитина и поливинилацетата со щелочью при оптимальных параметрах процесса (давление, напряжение сдвига, температура, соотношение компонентов) получены привитые сополимеры хитозана с поливиниловым спиртом с новыми свойствами. Показано, что в этих условиях образуются сополимеры, содержащие до 50 мол.% хитозана, способные к растворению в нейтральных водных средах при комнатной температуре. Разработаны методы получения плёнок, микрокапсул и других матричных форм на основе новых биосовместимых сополимеров с включением в них наноразмерных неорганических наполнителей и биологически активных веществ. Получены физико-механические и структурные характеристики нанокомпозитов. Исследована возможность получения на основе модифицированного хитозана микро- и наноконтейнеров для стабилизации и защиты биологически активных молекул и животных клеток. Показано отсутствие цитотоксичности сополимеров хитозана с поливиниловым спиртом, изучены физико–химические свойства микрокапсул на основе сополимеров хитозан-ПВС и альгината натрия (распределение по размерам, механическая стабильность, толщина мембраны) и показано, что микрокапсулы на основе новых сополимеров удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к микрокапсулам для культивирования животных клеток. Показан рост и пролиферация нескольких инкапсулированных раковых клеточных линий in vitro в микрокапсулах в течение 14-28 дней, получены мультиклеточные опухолевые сфероиды, которые в дальнейшем планируется использовать в качестве новых in vitro моделей в медико-биологических исследованиях, в частности в экспериментальной онкологии.
Разработан и оптимизирован твердофазный синтез бифильных систем хитозана и алифатических сложных полиэфиров, приводящий к получению наноструктурированных материалов, способных к набуханию и растворению в водных и органических средах. Эти смеси могут быть преобразованы в микро- и наночастицы, пленки и микроволокона, перспективные для использования в качестве носителей лекарственных средств и мембран для гемодиализа.
НАПРАВЛЕННЫЙ СИНТЕЗ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ
И БИОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НОВЫХ НАНОРАЗМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ ДЛЯ КОСТНЫХ ИМПЛАНТАТОВ
В.Т. Калинников, Н.А. Захаров, Ж.А. Ежова, Е.М. Коваль
Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова, Москва
Актуальной задачей современного материаловедения является создание наноразмерных материалов, близких по составу и свойствам костной ткани млекопитающих, эффективных для использования в качестве медицинских имплантатов. В связи с этим в последние годы все большее внимание уделяется исследованиям процессов образования, изучению свойств и возможностей практического применения композиционных материалов – аналогов костной ткани на основе гидроксиапатита кальция Ca10(PO4)6(ОН)2 (ГА) (основной неорганической компоненты костной ткани) и органических макромолекул биополимеров – протеинов и полисахаридов.
Цели работы включали создание методов направленного синтеза биосовместимых наноразмерных композиционных материалов на основе ГА и биополимеров (протеинов и полисахаридов); моделирование процессов биоминерализации in vitro; физико-химическую и биохимическую идентификацию продуктов синтеза; оценку перспектив использования новых биосовместимых материалов в медицинской практике.
Объектом исследования явились наноразмерные биосовместимые композиционные материалы на основе ГА и биополимеров, в частности, полисахарида хитозана (C6H11NO4)n (ХИТ) и ряда других нетоксичных природных протеинов и полисахаридов, обладающих свойствами биорастворимости и биосовместимости с нативными тканями.
Методика направленного синтеза основывалась на использовании процессов соосаждения органической и неорганической фракций наноразмерных биокомпозитов ГА/биополимер из водных растворов, определении физико-химических характеристик (методами химического анализа, РФА, ИКС, ДТА, ДТГ, ЭСХА, сканирующей и просвечивающей ЭМ) продуктов синтеза и анализе влияния условий синтеза на их свойства. Предпринятый подход позволил получить прочные композиционные материалы для костных имплантатов с улучшенными характеристиками; на примере взаимодействия ГА – полисахарид провести моделирование биоминерализации в ходе остеогенеза; определить влияние контаминантов (биополимеров) на процессы кристаллизации и самоорганизации неорганической фракции (ГА) костной ткани; оценить влияние состава, условий синтеза, предыстории и различных видов обработки на свойства синтезированных наноразмерных биокомпозитов и возможности их практического использования в медицинской практике.
Определены эффективные методы стерилизации и способы хранения полученных препаратов для медицинского применения. По результатам проведенных биохимических исследований синтезированных биокомпозитов in vitro и in vivo (анализ взаимодействия с клетками, эксперименты на лабораторных животных) сделан вывод о том, что они не являются аллергенами, не токсичны, обладают антиинфекционно-бактериальной активностью и представляют значительный интерес для создания на их основе костных имплантатов.
Работа выполнена при финансовой поддержке Программы Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине».