Geum.ru

Тезисы докладов

Вид материалаТезисы

Содержание


9. Материалы ГЕТЕРОГЕННЫЕ ФОТОСЕНСИБИЛИЗИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
Биосовместимые композиционные материалы для клеточных технологий регенерации костных тканей
Подобный материал:
1   ...   76   77   78   79   80   81   82   83   ...   96

9. Материалы




ГЕТЕРОГЕННЫЕ ФОТОСЕНСИБИЛИЗИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ

И.Г.Ассовский1), В.Г.Баленко2), В.И.Колесников-Свинарев1), Ю.А.Никитаев1), А.Я.Горенберг1), Г.П.Кузнецов1), В.А.Шубин3)



1)Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва 2)НИИ органических полупродуктов и красителей, Москва;

3)Институт биохимии им. А.Н.Баха РАН, Москва


Целью проекта является разработка новых медицинских матери-алов – гетерогенных фотосенсибилизаторов, состоящих из полупро-водниковых керамик, сенсибилизированных органическими краси-телями к видимому свету для получения фотодинамического эф-фекта (ФДЭ). ФДЭ лежит в основе метода фотодинамической тера-пии (ФДТ) вирусных и онкологических заболеваний, а также фото-динамической дезинфекции и очистки от загрязнений материалов, применяемых в медицине (донорской крови, водных растворов и др.). Используемые в настоящее время в качестве фотосен-сибилизаторов водорастворимые красители, прежде всего, метиленовый синий, несмотря на достаточно высокую их эффективность, имеют существенные недостатки: токсичность, сложность последующего удаления, а также невозможность длительного использования при многократном облучении.

Разрабатываемые в рамках проекта гетерогенные фотосенсиби-лизаторы, состоящие из высокодисперсных широкозонных полу-проводниковых керамик, сенсибилизированных органическими кра-сителями к видимому свету, дают возможность обьединить преи-мущества керамических сенсибилизаторов и органических красителей. Новый класс высокоэффективных твердофазных фотосенсибилизаторов позволяет обеспечить малую токсичность, фотодинамическое действие в области максимальной прозрачности человеческих тканей, физическую и химическую стабильность сенсибилизаторов при многократном облучении и полное их извлечение после применения.

Главными результатами выполнения программы исследований 2009-2011 годов являются: разработанные технологии синтеза пред-лагаемых гетерогенных фотосенсибилизаторов, в том числе полу-чения оксида титана фотосенсибилизированного к видимому свету фталоцианиновыми красителями; экспериментальное доказатель-ство наличия фотодинамического действия у сенсибилизированных фталоцианинами микрочастиц двуоки титана.

Программа исследований этапа 2011 года включала оптимиза-цию предлагаемого метода получения и состава гетерогенных фотосенсибилизаторов. Показано, что предпочтительным способом получения микрочастиц двуокиси титана фотосенсибилизирован-ных безметальным фталоцианином является гидролиз жидких алкоголятов титана в растворах-предшественниках [смесях спиртов с растворителями красителя (бензолом, толуолом и др.) и техно-логическими добавками]. Для испытаний полученных гетерогенных структур керамика-краситель на фотодинамическую активность была создана специальная установка, позволяющая регистрировать изменение спектра оптической плотности тестируемого вещества в широком интервале длин волн. Раствор подсвечивался галогенной лампой через светофильтры желто-красным излучением, соответст-вующим максимальной прозрачности человеческих тканей и полосе поглощения красителя. В качестве модельного вещества, дегради-рующего при фотодинамическом воздействии, использовались раст-воры триптофана в воде различной концентрации. Облучение раст-воров происходило в течение 15 мин и повторялось 5 раз с пери-одом 24 часа. Результаты экспериментов доказывают наличие сильного фотодинамического эффекта: достаточно быстрое убывание характерного максимума спектра, соответствующего триптофану, при периодическом освещении водного раствора триптофана дневным светом.

БИОСОВМЕСТИМЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ДЛЯ КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ РЕГЕНЕРАЦИИ КОСТНЫХ ТКАНЕЙ

С.М.Баринов1), В.С.Комлев1), И.В.Фадеева1), А.Ю.Федотов1), Н.В.Петракова1)



1)Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, Москва


Прогресс в развитии медицинских технологий восстановления поврежденных костных тканей может быть обеспечен не только совершенствованием хирургической техники и реабилитационных мероприятий, но и, в значительной мере, внедрением в практику принципиально нового поколения имплантатов на основе синтетических материалов и клеточных технологий. Можно полагать, что максимальное приближение имплантата к естественной костной ткани обеспечит его оптимальное «биологическое» поведение в зоне дефекта и адекватное ремоделирование (реконструкцию) костной ткани. Полагают, что оптимальным материалом является композит кальцийфосфатная керамика – биополимер, моделирующий по фазовому составу и микроструктурной организации костную ткань. В работе проведены исследования по созданию композиционных материалов на основе хитозановых матриксов с использованием биомиметического метода осаждения на них фосфата кальция из жидкостей, моделирующих внеклеточные жидкости организма (SBF, simulated body fluid). Процесс организован подобно процессу биоминерализации коллагенового матрикса, происходящему в организме. Установлены закономерности формирования микроструктуры и свойств композиционных материалов в зависимости от состава матрикса и времени выдержки в SBF. Разработанные материалы эластичны, имеют пористость до 80 %, размер пор до 300 мкм, обладают регулируемой кинетикой биодеградации, содержат аморфный фосфат кальция. Возможен альтернативный подход, основанный на введении полимера в керамическую матрицу. Разработаны основы технологии высокопористых композиционных материалов с непрерывным кальцийфосфатным керамическим каркасом, пропитанным хитозаном в количестве до 25 об. %. Матриксы имеют взаимосвязанные поры, пористость от 50 до 75 %, размер крупных пор до 500 мкм и мелких до 2 мкм. Инфильтрация хитозаном позволяет повысить прочность при сжатии материала до 7 раз и снизить чувствительность прочности к пористости до 2 раз в результате залечивания трещиноподобных дефектов и снижения концентрации напряжения у пор.