БИОСОВМЕСТИМЫЕ БИОДЕГРАДИРУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ПОЛИСАХАРИДОВ И КОЛЛАГЕНА С БАКТЕРИЦИДНЫМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ ТКАНЕВОЙ ИНЖЕНЕРИИ (1 этап, промежуточный)

Цель работы - разработка композиционных материалов на основе биополимеров - полисахаридов (хитозан, крахмал) и коллагена - и их модифицированных форм с синтетическими биосовместимыми полиэфирами, обладающих требуемым уровнем теплофизических и физико-механических показателей (прочность не менее 50 МПа, эластичность выше 15 %), биосовместимостью, контролируемой скоростью биодеградации для их дальнейшего применения в качестве основы биосовместимых, биоразлагаемых матриксов для тканевой инженерии, а именно, регенерации кожных покровов и костной регенерации. Разработан новый метод получения трехмерных высокопористых образцов на основе хитозана со степенью пористости 8588%. Материалы являются биоразлагаемыми, биосовместимыми и перспективны в качестве органической составляющей скаффолдов. Синтезирован N-гепталиден хитозана и изучены его свойства. Модифицированный хитозан характеризуется высокими механическими свойствами (предел прочности при разрыве до 100 МПа при относительном удлинении до 10%), биосовместимостью и биоразлагаемостью. Материалы могут быть использованы для регенерации поврежденных тканей. Разработан новый метод синтеза салицилата титана; продукт характеризуется устойчивостью к влаге воздуха и высоким температурам, растворим в органических растворителях. Салицилат титана является эффективным катализатором ROP-полимеризации циклических эфиров с образованием высокомолекулярного продукта с низким параметром полидисперности. Получены однородные термопластичные композиции на основе хитозана и биоразлагаемых полиэфиров (поли-D,L-лактид, поли(ε-капролактон)). Образцы характеризуются высокими механическими свойствами (предел прочности до 70 МПа при относительном удлинении 2530%) и биосовместимостью. Материалы удовлетворяют требованиям для получения изделий методами аддитивных технологий. Получены композиционные материалы на основе модифицированных крахмала и хитозана. Исследованы свойства смесевых композиционных материалов – физикохимические, структурные, биосовместимость и биоразлагаемость. Пленки на основе модифицированных полисахаридов характеризуются повышенными по сравнению с исходными компонентами прочностными характеристиками. При одинаковом по массе соотношении привитого сополимера крахмал:акриламид и хитозана - предел прочности на разрыв пленок композитов составил 65 МПа при деформации 11%. Пленки полностью биодеградируют под действием микромицета Aspergillus niger за 4 недели. Биосовместимость композита подтверждена адгезией и ростом на пленках фибробластов клеточной линии hTERT BJ-5ta. Композиция перспективна в качестве упаковочного материала и изделий биомедицинского назначения. Выявлено влияние молекулярной массы на размер наночастиц серебра – с увеличением первой размер наночастиц снижается, а как следствие, существенно увеличивается бактерицидная активность композиции в отношении патогенных бактерий.