Дизайн и зондовые методы диагностики полимерных биомедицинских материалов, формируемых в среде сверхкритического диоксида углеродаНИР

Design and probe methods for the diagnostics of polymeric biomedical materials formed in supercritical carbon dioxide

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 9 июля 2018 г.-2 июля 2019 г. Дизайн и зондовые методы диагностики полимерных биомедицинских материалов, формируемых в среде сверхкритического диоксида углерода
Результаты этапа: На первом этапе выполнения проекта значительное внимание уделено как адаптации современных, но уже апробированных методов исследования материалов и процессов, так и разработке новых экспериментальных и расчетно-теоретических подходов. Впервые применен метод количественного анализа зашумленных спектров ЭПР, основанный на конволюции экспериментальных спектров со спектром той же системы «радикал – матрица», характеризующимся высоким отношением сигнал/шум, что позволяет определять количество радикалов, не превышающее 10^12 – 10^13 частиц. Для применения метода ЭПР с целью установления закономерностей процессов в сверхкритических флюидах in situ, разработанный нами ранее реактор высокого давления дополнен емкостью для быстрого напуска сверхкритического флюида. Специальный дизайн атомно-силового микроскопа в сочетании с применением оригинальных численных алгоритмов обработки позволяет проводить картирование механических свойств клеток с субмикронным разрешением и учитывать одновременно их упругие и вязкоупругие свойства. С использованием сверхкритического СО2 получены пленки и пористые матриксы на основе D,L-полилактида, импрегнированные спиновыми зондами и спин-меченым лекарственным веществом. Материалы охарактеризованы методами сканирующей электронной микроскопии, нанотвердометрии, спектроскопии ЭПР. Клеточные тесты демонстрируют отсутствие токсического действия полученных материалов. Использование методики спинового зонда позволило не только определить содержание парамагнитного вещества в материалах на основе D,L-полилактида на разных этапах его деградации in vitro, но и количественно оценить соотношение парамагнитных частиц, стабилизированных в полимерной матрице и находящихся в наполненных водным раствором порах. Показано, что аскорбиновая кислота, восстановительное действие которой является основной причиной гибели нитроксильных радикалов in vivo, практически не проникает внутрь полимерных матриксов. Основным фактором, который может вызывать снижение содержания парамагнитного допанта, является закисление областей внутри полимерной матрицы. На примере аэрогеля на основе альгината натрия показано, что анализ формы спектров ЭПР парамагнитного зонда TEMPONE в сухом полимере и в присутствии паров воды может служить основой для определения чувствительности этих полимеров к влажности воздуха.
2 9 июля 2019 г.-2 июля 2020 г. Дизайн и зондовые методы диагностики полимерных биомедицинских материалов, формируемых в среде сверхкритического диоксида углерода
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".