ИСТИНА

В рамках проекта предполагается разработать новый подход к контролируемому синтезу методами «зеленой химии» новых материалов биомедицинского назначения на основе бактериальной целлюлозы (БЦ), наноразмерных олигосахаридов, металлических наночастиц и антибиотиков. Поставленная задача будет решаться с помощью оригинальной технологии, разработанной авторами проекта и основанной на совмещении двух методов «зеленой химии»: сверхкритических флюидов – в сверхкритическом диоксиде углерода (СК СО2) и воде, насыщенной СО2 под высоким давлением и металло-парового синтеза (МПС). В качестве основного биосовместимого материала плёнок будет использована БЦ чистая или модифицированная олигомерами хитозана, полученными в растворах пероксиугольной кислоты, а также наночастицами металлов (Au, Ag и Cu), синтезированными методом МПС. Подход является оригинальным и призван обеспечить образование на поверхности БЦ наноразмерных слоистых гибридных композиций из олигосахагидов и металлических наночастиц. В рамках проекта предполагается модифицировать нанокомпозиты, показавшие в медико-биологических тестах наибольшую эффективность, методом сверхкритической импрегнации антибиотиком и исследовать антибактериальную активность полученных материалов на предмет установления синергетического эффекта. Будут проведены комплексные исследования антибактериальной активности и иммуногенности покровных материалов на основе 2D- и 3D-матриц БЦ и оценка их эффективности в заживлении ран и ожогов. Будет исследовано влияние природы используемого полимера на формирование и строение супрамолекулярной структуры наноразмерных слоистых материалов, ее воздействие на электронное состояние металлов и антибактериальную активность системы в целом. Будет изучено влияние различных факторов технологии сверхкритических флюидов – температуры, давления и состава сверхкритической среды как на исходную БЦ, так и гибридные материалы, полученные на ее основе. Для исследования нанокомпозитов будет применен комплекс физико-химических методов анализа: гель-проникающая хроматография (ГПХ) и вискозиметрия, динамическое светорассеяние (ДРС), сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ), УФ-спектроскопия, малоугловое рентгеновское рассеяние (МУРР), рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС), рентгенофлуоресцентный анализ и др. Полученные результаты позволят создать научную базу для создания новых материалов биомедициского назначения.

Within the scope of this project it is expected to develop a new approach to controlled synthesis of new biomedical materials based on bacterial cellulose (BC), nanoscale oligosaccharides, metal nanoparticles and antibiotics by means of "green chemistry" methods. The goal will be solved using the original technology developed by the authors of this project which is based on the combination of two methods of "green chemistry": supercritical fluids (in supercritical carbon dioxide (SC CO2) and water saturated with CO2 under high-pressure) and metal-vapour synthesis (MVS) . The BC will be used as the main biocompatible material of the films in pure form or modified by oligomers of chitosan, obtained in solutions of peroxycarbonic acid, and also by metal nanoparticles (Au, Ag and Cu) synthesized by the MPS method. The approach is original and is intended to ensure the formation of nanoscale layered hybrid compositions of oligosacchides and metallic nanoparticles on the surface of the BC. Within the framework of this project nanocomposites, which showed the greatest efficiency in medical and biological tests, are supposed to be modified using the method of supercritical CO2 impregnation with an antibiotic and it is supposed to study the antibacterial activity of the obtained materials in order to establish a synergistic effect. Complex studies of antibacterial activity and immunogenicity of coating materials based on 2D and 3D matrices of BC will be conducted and their effectiveness in the healing of wounds and burns will be established. The influence of the polymer's nature on the formation and structure of the supramolecular structure of nanoscale layered materials, its effect on the electronic state of metals and the antibacterial activity of the system as a whole will be investigated. The influence of various factors of supercritical fluids technology - temperature, pressure and composition of supercritical media on both the initial BC and hybrid materials obtained on its basis will be studied. To study nanocomposites, a complex of physicochemical methods of analysis will be used: gel permeation chromatography (GPC) and viscometry, dynamic light scattering (DRS), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), UV spectroscopy, small-angle X-ray scattering (SAXS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray fluorescence analysis, and others. The obtained results will allow to create a scientific base for the formation of new biomedical materials.