Тезисы докладов

Вид материала

Тезисы

Содержание Модифицированные полимерные материалы с повышенной тромборезистентностью Оптимизация технологии получения перспективных медицинских наноматериалов с эффетом памяти формы

Подобный материал:

• Тезисы докладов, 3726.96kb.
• 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.

МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

С ПОВЫШЕННОЙ ТРОМБОРЕЗИСТЕНТНОСТЬЮ

И.Л.Валуев, И.В.Обыденнова, Л.В.Ванчугова, Ю.А.Талызенков

Учреждение Российской академии наук Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН


Предложен и экспериментально проверен новый подход к повы-шению тромборезистентности полимерных материалов путем моди-фикации их поверхности смесью гирудина и овомукоида. Гирудин – антикоагулянт прямого действия, способный предотвращать свертывание крови за счет нейтрализации активности тромбина без участия каких-либо находящихся в крови компонентов. Овомукоид является природным ингибитором протеолитических ферментов широкого спектра действия. В качестве исходных полимеров ис-пользовали промышленно выпускаемые полимеры медицинского назначения – полиэтилен, полипропилен, полиметилметакрилат, по-лидиметилсилоксан, полиуретан и полиэтилентерефталат. Моди-фикацию полимеров проводили путем радиационной привитой со-полимеризации на их поверхности смеси гидрофильного мономера и ненасыщенных производных гирудина и овомукоида, получаемых ацилированием этих соединений хлорангидридом акриловой кисло-ты. Суммарная доза облучения составляла 1.5–5.0 Мрад. Оценку тромборезистентности полимеров проводили путем измерения времени свертывания крови на поверхности полимера, количества тромбоцитов, адгезированных из плазмы крови человека на этой поверхности, и константы скорости активации системы комплементов сыворотки человеческой крови.

Показано, что прививка на поверхности полимера смеси гирудина и овомукоида приводит к частичной денатурации этих соединений и уменьшению их биологической активности. Введение в прививаемую смесь гидрофильного мономера обеспечивает удаление молекул гирудина и овомукоида от гидрофобной поверхности исходного полимера и создание благоприятных условий для их функционирования. В экспериментах in vitro показано, что в результате модификации время свертывания крови на поверхности полимера увеличивается примерно в 5-7 раз, количество адгезированных тромбоцитов уменьшается в 4-8 раз, а константа скорости активации системы комплементов сыворотки человеческой крови, характеризующая степень денатурации белков плазмы крови в результате их контакта с поверхностью полимера, уменьшается в 6-10 раз.

В экспериментах ex vivo в просвет яремных вен собак имплан-тировали цилиндры из исходных и модифицированных полимеров длиной 30 мм и диаметром 4 мм. Время экспозиции 30, 60 и 130 минут. Обнаружено, что за время наблюдения 130 минут цилиндры из модифицированных полимеров оставались полностью проходи-мыми и в их просвете тромбов не было. Цилиндры из немоди-фицированных полимеров забивались тромбом за первые 30 минут.

Таким образом, в рамках решения проблемы повышения гемосовместимости полимеров создано три типа материалов для различных областей и сроков применения: материалы на основе смеси полимеров и водорастворимых наполнителей, контролируемо выделяющие наполнитель и тем самым обновляющие поверхность; материалы, способные сорбировать из крови плазминоген и его активировать в плазмин; материалы, предотвращающие свертывание крови за счет ингибирования активности тромбина.

По материалам работ опубликовано несколько статей и получено 2 патента РФ.

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ МЕДИЦИНСКИХ НАНОМАТЕРИАЛОВ

С ЭФФЕТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ

В.Т.Заболотный, Б.А.Гончаренко, А.Г.Колмаков, М.А.Севостьянов

Учреждение Российской академии наук

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН


В ИМЕТ РАН разработана комплексная технология получения одномерного композита на базе «наноструктурный сплава NiTi – поверхностный слой из Та» и уникальных медицинских устройства из него в виде стентов, фильтров и шунтов. Технология включает получение проволок из наноструктурированного никилида титана (диаметр зерна ≤150 нм) с прецизионным химическим составом (50,9±0,1 ат.% Ni), стабилизирующую термообработку, механи-ческую обработку поверхности и ионно-вакуумную технологию формирования поверхностного слоя из тантала. Диаметр проволок для стентов, используемых при восстановлении пищеводного тракта, составляет 300–280 мкм, а при шунтировании, в урологии, уринотерапии и др. – 150 мкм.

Для получения наиболее благоприятного комплекса физико-механических и химических свойств композита были проведены исследования по оптимизации технологических режимов на ключевых стадиях его получения. Так, было выявлено, что наиболее высокие показатели механических характеристик в условиях как статического, так и усталостного нагружнения, достигаются при использовании отжига 450 ^оС в течение 15 мин. Механическая обработка поверхности наиболее целесообразна до достижения относительной максимальной глубины поверхностных микродефектов R/d ≈0,007, после которой дальнейшее уменьшение величины дефектов уже не вызывает заметного улучшения механических свойств, но ведет к существенному росту финансовых и временных затрат. Проведение перед формированием танталового поверхностного слоя предварительной лучевой обработки ионами аргона при U см = 700 В и t = 20 мин позволяло добиваться хорошей адгезионной связи между компонентами композита и повышения механических характеристик основы. Формирование поверхностного слоя из тантала толщиной 3-4 мкм позволило получить изделия с очень высокими коррозионной стойкостью в активной среде и биосовместимостью. При коррозионных испытаниях изделий в средах, моделирующих разные участки человеческого организма, в течение 2 месяцев не обнаружено выхода ионов Ni и Ti в активную среду. Обнаружена высокая адгезионная связь между компонентами композита и стойкость поверхностного слоя к деформации. По сравнению с наноструктурным нитинолом у композита удалось добиться одновременного роста показателей прочности и пластичности (на 7–11 %) . Фазовый переход у нанокомпозита протекал так же, как и у сплава с памятью формы, но значения фазового предела текучести были выше. По клиническим прогнозам срок службы изделий из разработанного нанокомпозита превышает срок службы изделий из нитинола примерно в три раза.

Проведенные исследования позволили существенно улучшить «щадящий» режим эндоваскулярных операций с применением разработанных изделий, увеличить срок службы устанавливаемых стентов и повысить их биосовместимость с человеческим организмом. Полученные по оптимизированной технологии изделия типа «стент» превосходят любые зарубежные аналогичные устройства по биосовместимости, коррозионной стойкости, сроку службы и комплексу физико-механических свойств в 3-4 раза при существенно меньшей стоимости. Дальнейшие исследования, намеченные на 2012-2013 годы, будут направлены на создание композита с поверхностным слоем из сплавов типа Ti-Ta или Ti-Ta-Nb, который будет иметь совместимость с никилидом титана по значениям модуля упругости и коэффициента термического расширения. Срок службы медицинских изделий из таких композитов в человеческом организме будет дополнительно увеличен еще в 2-3 раза.