Химическая, биологическая и наноструктурная модификация функциональных материалов, как стратегия борьбы, исследования свойств и подходов к практическому применению микробных биопленок

Биопленки являются основной причиной проблем со здоровьем и окружающей средой для человека. Бактерии, организованные в биопленки, гораздо более устойчивы к биоцидам, чем их аналоги в планктонном состоянии. Инфекционные заболевания, вызванные бактериальной флорой, остаются одной из основных причин смертности трудоспособного населения в развивающихся странах, а также вносят вклад в младенческую смертность, являясь основной составляющей назокомиальной флоры больниц и госпиталей. Представленный проект направлен с одной стороны на решение проблемы создания современных экологически безопасных, экономичных и ресурсосберегающих методов получения антибактериальных веществ и материалов, перспективных как для лечения, так и для профилактики возникновения инфекционных заболеваний. А с другой на поиск подходов к химической, биологической и наноструктурной модификации функциональных поверхностей из различных материалов, которая могла бы позволить использовать уникальные свойства биопленок в технологии создания высокоэффективных биотопливных элементов и биогибридных катализаторов для синтеза органических соединений. С точки зрения формирования высокоэффективных и экологически безопасных антибиопленочных материалов и покрытий конкретная задача будет направлена на разработку методологии использования кремнийорганических матриц, полученных золь-гель технологией и биогибридных материалов на их основе в качестве платформы для иммобилизации четвертичных аммониевых соединений, проявляющих высокую биоцидную активность. С точки зрения направленного формирования микробных биоплёнок на графитовых материалах (в том числе наноматериалах) для создания биотопливных элементов конкретная задача будет направлена на разработку методологии модификации поверхности графитовых электродов биопленками путем их направленного роста в условиях, обеспечивающих эффективный биоэлектрокатализ. С точки зрения получения биогибридных катализаторов для синтеза органических соединений в проекте будет исследована принципиальная возможность использования различных родов микроорганизмов и их биопленок в качестве носителей наночастиц металлов (в частности палладия) с целью их последующего использования в качестве катализаторов широко используемых реакций кросс-сочетания.