__________ Проф. Кильдеева н.Р. Содержание

	Стр.
Список сокращений	7
Введение	9
Литературный обзор	13
1.1 Тканевая инженерия, ее место в современном здравоохранении и перспективы развития	13
1.2 Строение и свойства биодеградируемых полиэфиров	16
1.3 Закономерности биодеградации полимеров и их использование в тканевой инженерии	28
1.4 Физико-химические основы процесса электроформования	36
2 Методический раздел	40
2.1 Характеристика используемого сырья и реактивов	40
2.2 Методы исследования и используемые приборы	40
2.3 Приготовление формовочных растворов полигидроксибутирата и поликапролактона	41
2.4 Формование волокон из полигидроксибутирата и поликапролактона	41
2.5 Формование пленок	42
2.6 Определение толщины волокнистых материалов и пленок
2.7 Изучение морфологии пленочных образцов методом электронной микроскопии
2.8 Определение молекулярной массы полимера
2.9 Изучение реологических свойств растворов полигидроксибутирата, поликапролактона и их смеси 2.10 Методика расчета диаметра и разброса волокон по толщине
3 Экспериментальный раздел
3.1 Переработка раствора полигидроксибутирата и поликапролактона в пленки
3.2
3.3
Выводы	63
Список используемых источников	64

Список сокращений:

ГОА	Гидроксиалканоаты
МК	Муравьиная кислота
МХ	Метиленхлорид
ПГБ	Полигидроксибутират
ПКЛ	Поли--капролактон
ПОА	Полигидроксиалканоаты
ХЛ	Хлороформ
ЭФ	Электроформование

Введение

Бурный экономический рост конца ХХ столетия, вызванный развитием высоких технологий, формирует новые стандарты качества жизни. Полноценное и безопасное существование представимо лишь тогда, когда развита экология, медицина и здравоохранение. В связи с этим существует потребность перевода полученных знаний на более высокий уровень, создания более усовершенствованных материалов. Новым направлением в промышленности является разработка нановолокнистых материалов, в состав которых входят волокна из различных полимеров, а также волокна из смесей полимеров, а также создание материалов, модифицированных различными добавками и обладающих улучшенными характеристиками, например, физико-механическими свойствами. В настоящее время нанотехнологии и тканевая инженерия являются одними из самых востребованных сфер производства.

Роль полимерных материалов в современных биологических и медицинских технологиях неуклонно возрастает с каждым днем. Широко распространенные сложные эфир полигидроксибутират (ПГБ) и поликапролактон (ПКЛ), являются объектом интенсивных исследований во всем мире, благодаря актуальному сочетанию свойств природных полимеров и синтетических пластиков (биосовместимость, биодеградируемость, термопластичность и др.), биологической активности, волокно-, пленкообразующей способности, растворимости в большинстве доступных органических растворителей. Изделия на основе указанных полиэфиров уже нашли свое применение в таких областях как: биотехнология, фармакология, медицина, экология, сельское хозяйство, тканевая инженерия и других. Дополнительная модификация материалов на основе биодеградируемых полимеров позволяет улучшить их потребительские свойства, расширить ассортимент изделий и области их использования.

На сегодняшний день, одним из важных направлений научных и технологических разработок, направленных на расширение областей применения биоразлагаемых полимеров, является создание изделий медицинского назначения (рассасывающихся шовных нитей, нерезорбируемых шовных нитей с поверхностным слоем из биодеградируемого полимера, перевязочных материалов, в том числе пленочных, имплантатов).

Все более заметное место при лечении ран занимают перевязочные средства пленочного типа, требования к которым определяются стадией заживления и состоянием раны. Учитывая, что в основе физиологии очищения ран лежат ферментативные процессы, современная хирургия предписывает использование на стадии лечения протеолитических ферментов, которые расщепляют девитализированные ткани, не повреждая здоровых тканей. На стадии заживления ран обеспечиваются условия для прорастания новой ткани: фибробластов и эпителия. Размещение на открытой ране любого материала несет опасность ее повторного инфицирования, поэтому применение материалов, содержащих протеолитические ферменты, и антимикробные вещества, позволяет повысить эффективность использования хирургического средства и снизить вероятность нагноения.

В случае создания композиционных пленок, включающих биологически активные вещества различного типа (ферменты, антимикробные вещества и др.), структура пленки должна обеспечить пролонгированное выделение лекарственных препаратов при отсутствии их инактивации в процессе иммобилизации [3]. Принципиальным при этом являются воздухо- и паропроницаемость пленочного покрытия, а также способность сорбировать экссудат. В свою очередь эти характеристики пленки зависят от ее надмолекулярной структуры, характера и размера пор. Поэтому при разработке технологического процесса получения на основе полигидроксибутирата пленок медицинского назначения должна быть решена задача определения факторов, использование которых обеспечивает возможность направленного регулирования основных характеристик структуры пленки.

ПГБ, как и другие биодеградируемые полиэфиры (полилактид, полигликолид, поликапролактон), перспективны для создания рассасывающихся в организме шовных нитей, полимерных лекарственных форм с контролируемым выделением биологически активных соединений, материалов для временного замещения тканей организма.

Целью магистерской диссертации является исследование закономерностей получения волокнистых материалов и пористых полимерных мембран медико-биологического назначения на основе биоразлагаемых полимеров.

Новизна и практическая значимость работы.

В работе впервые исследованы закономерности кислотного гидролиза ПГБ в растворе хлороформа в присутствии соляной кислоты и подобраны условия, обеспечивающие снижение ММ полимера до требуемого для электроформования уровня. Изучены реологические свойства растворов ПГБ и его смесей с ПКЛ, что также позволило оптимизировать условия получения волокнистого материала. Установлена возможность формования волокна с бимодальным распределением по диаметру из растворов с эквимассовым содержанием полимеров.

Личный вклад автора. Представленные в диссертации результаты в основном получены лично автором в процессе проведения экспериментальных исследований и изучения литературных данных.

По результатам работы опубликованы тезисы 5 докладов:

1. Симаненкова О.М., Куринова М.А., Моргунов Г.К., Сонина А.Н. Исследование свойств формовочных растворов хитозана, ПВС и их смесей// Тез. докл. 11-той всеросс. науч. студ. конф. «Текстиль ХХI века». – М.: ГОУВПО МГТУ им. А. Н. Косыгина. 2012. с. 43-44.

2. Сонина А.Н., Куринова М.А., Вихорева Г.А.Исследование растворимости и сорбционных свойств хитозансодержащих нановолокнистых материалов// Тез. докл. межд. научно-технич. конф. «Современные технологии и оборудование текстильной пром-ти» (Текстиль-2012) Часть 1.-М.: ФГБ ОУ ВПО МГТУ 2012. С.96.

3. Симаненкова О.М., Куринова М.А., Сонина А.Н. Вихорева Г.А. Свойства формовочных растворов хитозана, поливинилового спирта и их смесей и электроформование нановолокон//Тез.докл. межд. научн. конф. и VIII всеросс. олимпиады молодых ученых «Наноструктурные, волокнистые и композиционные материалы»). СПб.: СПГУТД, 2012. С. 24.

4. Бычук М.А., Симаненкова Л.М., Куринова М.А., Кильдеева Н.Р.Получение волокнистых и пленочных материалов медико-биологического назначения из композиций на основе биодеградируемых полимеров //Тез. докл. межд. научно-технич. конф. «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной промышленности» (Прогресс-2013), Часть 1. – ФГБ ОУ Ивановский государственный политехнический университет 2013. с. 398-400.

5. Куринова М.А., Бычук М.А. Закономерности получения волокнистых и пленочных материалов из композиций на основе биодеградируемых полиэфиров// Тез.докл. межд. научн. конф. и Х всеросс. олимпиады молодых ученых «Композиционные и наноструктурные материалы»). СПб.: СПГУТД, 2014. С. 92.

Объем и структура диссертации: Диссертация изложена на 70 страницах, включает в себя введение, обзор литературы, методическую и экспериментальную часть с обсуждениями полученных результатов, списка использованных источников, состоящих из 67 ссылок. Работа содержит 7 таблиц и 22 рисунка.