Петленко А. А.1, Чащин И. С.2, Анучина Н. М.2, Бакулева Н. П.2, Григорьев Т. Е.3, Крашенинников С. В.3
1Факультет Биотехнологии МГУ имени М.В. Ломоносова; 2ФГБУ «НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева» Минздрава России (Москва, Россия); 3Национальный исследовательский центр «Курчатовский Институт»;
Проблема инфекции в кардиохирургии сохраняет высокую актуальность. Частота развития инфекционных поражений после кардиохирургических вмешательств варьирует от 5 до 30%. Наиболее грозным осложнением, к которому может привести развитие инфекции в послеоперационном периоде, является инфекционный эндокардит [Бокерия Л.А., Белобородова Н. В., 2007].
Возможное решение – применение имплантатов с антимикробными свойствами, примером которых могут служить композитные биоплёнки (КП) с антимикробными свойствами из хитозана с поливиниловым спиртом (ПВС) и наночастицами Ag [A.M. Abdelgawad, 2014]. Хитозан – это биосовместимый и биоразлагаемый полимер нетоксичный для клеток млекопитающих и широким спектром антимикробной активности. Поливиниловый спирт – биосовместимый, нетоксичный синтетический полимер, с гидрофильными и пленкообразующими свойствами, легко образующий комплексы с хитозаном. Для усиления антимикробного действия в состав пленки вводят наночастицы серебра. Композитные пленки обладают более высокой механической прочностью, гидрофильностью, биосовместимостью и стабильностью по сравнению с характеристиками любого из компонентов [PravinShende, 2018].
Цель работы – разработать технологию получения прочной, эластичной и биосовместимой композитной биопленки, обладающей антимикробной активностью, с прогнозируемым временем существования в организме для последующего использования в кардиохирургических приложениях.
Методы – “зеленая” технология на основе сверхкритического CO2 (ск CO2), для образования требуемых структурных характеристик биосовместимых КП, контроль пористости композитных биопленок с помощью вариации давлений ск CO2, исследование цитотоксичности и антимикробности, механической прочности, стабильности в модельных средах и среде крови.
Результаты − получены образцы композитных биопленок на основе хитозана и поливинилового спирта с внедрёнными наночастицами серебра с различным соотношением компонентов в составе с помощью водных растворов кислот и образцы с последующей модификацией в среде ск CO2. Показано, что структура композитных биопленок зависит от соотношения хитозан/поливиниловый спирт и условий модификации в среде ск СО2, причем последняя приводит к значительному изменению влагопоглощения образцов на 28,6%. − 61,1%. Устойчивость КП в среде крови человека значительно зависит от соотношения компонентов и способа модификации, причем модификация КП в ск CO2 вдвое увеличивает их стабильность.
Выводы – разработана технология получения композитных биопленок, подготовлена серия образцов КП для исследования цитотоксичных и антимикробных свойств, для исследования микроструктуры, механико-прочностных характеристик, показана зависимость влагопоглощения от соотношения компонентов и модификации в среде ск CO2.
Комментарии посетителей