ИСТИНА

В настоящее время в биоинженерии быстро развивается направление разработки биомиметических конструкций, в которых используются материалы и технологии, заимствованные у природы. Одним из таких перспективных материалов является поли-3-оксибутират (ПОБ) - природный биополимер, обладающий пьезоэлектрическими свойствами, которые придают материалам на его основе схожесть с различными тканями, такими как костная и хрящевая, которые также обладают этими свойствами [1, 2]. Одним из важных аспектов разработки биоинженерных материалов для регенеративной медицины является изучение их взаимодействия с бактериями, чему и была посвящена данная работа. В качестве модели Грамм-отрицательных и Грамм-положительных микроорганизмов были взяты E. coli и L. fermentum соответственно. Для изучения адгезии бактерий был модифицирован метод их окрашивания кристаллическим фиолетовым. Для исследования влияния пьезоэффекта были получены композитные материалы ПОБ с магнетитами и графеном [2] и сконструирована установка, генерирующая низкочастотное магнитное поле. Результаты работы обрабатывали с помощью статистических методов. Эксперимент показал, что добавление магнетитов и графена меняет такие свойства полимерного материала, как кристалличность, угол смачиваемости, заряд и микроструктура, что отражается на адгезии бактерий. По сравнению с чистым ПОБ адгезия E. coli к композиту с графеноми, а для L. fermentum к обоим композитным материалам, была выше. В магнитном поле, обусловливающем возникновение пьезоэффекта на поверхности композитных материалов, для E. coli и L. fermentum получены разнонаправленные результаты. Так адгезия E. coli заметно увеличилась в образцах, содержащих графен, тогда как эффект на адгезию L. fermentum проявился только в образцах с магнетитом без графена, и выражался в снижении связывания. Выявленные в ходе работы свойства ПОБ и композитов на его основе, приводящие к избирательному воздействию на адгезию разных типов бактерий, открывают перспективы для дальнейшего изучения и использования данных материалов в регенеративной медицине. Работа выполнена совместно с Томским политехническим университетом при поддержке гранта РНФ № 20-64-47008.